科學家警告稱,今天可能會成為你一生中最短的一天,因為地球自轉正在加速,其速度有望達到前所未有的水平。
他們發現,今年夏天有三天 ——7 月 9 日、7 月 22 日和 8 月 5 日 —— 的時長預計會比標準一天(指 24 小時,即 86400 秒,也就是一個太陽日)短 1.3 至 1.51 毫秒(毫秒,ms,時間單位,1 毫秒等于千分之一秒)。
這是因為地球自轉在近幾年有所加快,科學家們通過原子鐘(原子鐘,一種利用原子振動來計時的超高精度儀器)在 2020 年和 2022 年就觀測到了這一現象。
盡管確切原因仍是個謎,但科學家認為,可能有多個因素導致地球自轉加快,包括大氣變化、冰川融化、地核運動以及磁場減弱等。
迄今為止,有記錄以來最短的一天是在一年前的 2024 年 7 月 5 日,那天地球自轉比標準的 24 小時快了 1.66 毫秒。
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雖然如今一天的時長縮短看似微不足道,但研究人員發現,這種時間變化可能會影響方方面面,從衛星系統、全球定位系統(GPS)的精度到我們對時間本身的計量方式。
地球的自轉從未是完美無缺的,它的轉速總會隨時間發生微小變化,有時快幾毫秒,有時慢幾毫秒。不過,科學家們直到 20 世紀 70 年代才開始精確記錄這些變化。
為了獲取地球自轉的最新估算數據,倫敦大學的天體物理學家格雷厄姆?瓊斯借助了美國海軍天文臺和國際地球自轉服務機構(International Earth Rotation and Reference Systems Service,IERS)的信息。原子鐘追蹤記錄這些數據,測量所謂的 “日長”(Length of Day,LOD),即地球完成一次自轉所需的時間,精確到毫秒級別。
即便日長的微小變化也至關重要。全球定位系統、電話網絡和金融系統都依賴于毫秒級的精度,僅僅幾毫秒的偏差就可能引發技術故障。
在此次地球自轉加速之前,由于月球引力的作用,地球其實一直在減速,正是這種引力作用讓我們如今的一天逐漸形成了 24 小時的周期。
威斯康星大學麥迪遜分校的地球科學家斯蒂芬?邁爾斯教授發現,隨著月球逐漸遠離地球,其對地球引力影響的變化會使白天的時長逐漸變長。邁爾斯預測,地球上的一天最終可能會變成 25 小時,但這大約需要 2 億年的時間。
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至于 2020 年以來地球為何會加速自轉,氣候變化等自然力量可能在其中發揮了作用。像厄爾尼諾現象以及夏季冰川加速融化等天氣模式,可能真的在微小程度上打破了地球的平衡。
利物浦大學的地球物理學家理查德?霍爾姆補充道:“北半球的陸地比南半球多。” 他告訴《生活科學》(Live Science):“在北半球的夏季,樹木會長出葉子,這意味著質量從地面轉移到了地面以上 —— 離地球自轉軸更遠了。”
本質上,任何像地球這樣的運動天體,其自轉速率都取決于自身的質量分布。這就類似于花樣滑冰運動員通過收緊手臂來加快旋轉速度的原理。
地球自轉突然加速的另一個原因可能是地核中熔融層的移動。地球并非完全是固態的,其核心由熾熱的、不斷旋轉的液態金屬構成。當這些熔融金屬移動時,可能會改變地球的形狀和平衡。
科學家們正綜合考慮月球軌道、地核活動、洋流和風向等所有因素,試圖弄清楚到底發生了什么。
從 2020 年開始,地球就不斷打破 “最短一天” 的紀錄。那一年,7 月 19 日的時長比標準時長縮短了 1.47 毫秒。2021 年 7 月 9 日,時長縮短了 1.47 毫秒。2022 年 6 月 30 日,地球創下了最短一天的紀錄,比通常的 24 小時縮短了 1.59 毫秒。2023 年,地球自轉速度略有放緩,沒有創下新紀錄。然而,到了 2024 年,其轉速再次加快,有好幾天都打破了之前的紀錄,使其成為有記錄以來短日現象最頻繁的一年。
這些估算基于過往的觀測數據和計算機模型,并包含了系統性修正和平滑處理,以應對自然波動。
目前,全世界采用協調世界時(Coordinated Universal Time,UTC,又稱世界協調時間)來計時。有時我們會添加閏秒(leap second),以與地球的緩慢變化保持同步。
如果地球持續加速自轉,專家們可能不得不刪除一秒,即所謂的 “負閏秒”(negative leap second),而這種情況此前從未發生過。
- via:https://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-14885815/Shortest-day-history-TOMORROW-Earths-rotation.html?ns_mchannel=rss&ito=1490&ns_campaign=1490
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