
盡管月球與地球的距離不斷增加,但太陽(yáng)的時(shí)長(zhǎng)影響有助于將地球的一天長(zhǎng)度保持在24小時(shí)。(圖片來(lái)源:NASA)
(神秘的太陽(yáng)
深圳南山大學(xué)生空乘兼職上門(mén)服務(wù)vx《749-3814》提供外圍女上門(mén)服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)地球uux.cn)據(jù)美國(guó)太空網(wǎng)(基思·庫(kù)珀):由于來(lái)自月球和太陽(yáng)的重力潮汐力之間的暫時(shí)平衡,地球一天的何阻長(zhǎng)度只有24小時(shí),而不是止變60多小時(shí)。
當(dāng)月球在大約45億年前形成時(shí),地球的天可能是時(shí)長(zhǎng)由于一次巨大的撞擊,它比現(xiàn)在更靠近地球,太陽(yáng)我們的何阻星球旋轉(zhuǎn)得更快,一天的止變長(zhǎng)度不到10個(gè)小時(shí)。從那以后,地球的天
深圳南山大學(xué)生空乘兼職上門(mén)服務(wù)vx《749-3814》提供外圍女上門(mén)服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)月球逐漸向外移動(dòng),時(shí)長(zhǎng)偷走了一些地球的太陽(yáng)角動(dòng)量,結(jié)果是何阻地球的自轉(zhuǎn)變慢了。今天,止變眾所周知,地球上的一天持續(xù)24小時(shí)。
然而,以月球遠(yuǎn)離我們的速度——使用阿波羅宇航員留在月球上的激光反射器進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)測(cè)得每年1.49英寸(3.78厘米)——我們的星球應(yīng)該已經(jīng)慢到每天60小時(shí)的地步。那么是什么減緩了減速呢?
由多倫多大學(xué)的吳漢波領(lǐng)導(dǎo)的多倫多大學(xué)和波爾多大學(xué)的天文學(xué)家現(xiàn)在有了答案。這都與地球大氣中的熱潮汐和月球發(fā)出的重力潮汐所產(chǎn)生的扭矩平衡有關(guān)。
正如我們所知,月球的引力吸引著地球上的海洋,導(dǎo)致地球相反兩側(cè)的高潮,因?yàn)楹Q舐∑鸶S月球圍繞我們的星球。海洋潮汐隆起中更多的質(zhì)量意味著月球?qū)λ囊Ω螅偌由虾Q蟪毕秃5字g的摩擦效應(yīng),最終結(jié)果是地球自轉(zhuǎn)每世紀(jì)減慢約1.7毫秒。
然而,地球大氣層中的熱潮汐能夠抵消這種破壞效應(yīng),如果它們?cè)诘厍蛑車(chē)厥幍闹芷谂c地球的旋轉(zhuǎn)發(fā)生共振的話。大氣的溫度控制著熱波的速度,隨著大氣變暖,它會(huì)膨脹,形成另一種膨脹。
多倫多大學(xué)加拿大理論天體物理研究所的諾曼·默里在一份聲明中說(shuō):“陽(yáng)光也產(chǎn)生了具有相同類(lèi)型凸起的大氣潮汐。”“太陽(yáng)的引力吸引了這些大氣凸起,對(duì)地球產(chǎn)生了扭矩,但它沒(méi)有像月球那樣減緩地球的自轉(zhuǎn),而是加速了地球的自轉(zhuǎn)。”
在地球歷史的大部分時(shí)間里,月球潮汐比熱力潮汐強(qiáng)10倍,導(dǎo)致地球自轉(zhuǎn)變慢。然而,根據(jù)大氣全球環(huán)流模型和沉積巖中對(duì)應(yīng)于過(guò)去大潮和小潮的條帶的地質(zhì)證據(jù),這一切在22億至6億年前發(fā)生了變化。
隨著大氣變暖(這一時(shí)期冰川作用的減少證明了這一點(diǎn)),熱潮汐變得越來(lái)越大,越來(lái)越快,直到它們進(jìn)入與地球自轉(zhuǎn)共振的頻率。共振是一種放大。最常見(jiàn)的類(lèi)比是一個(gè)蕩秋千的孩子——在合適的時(shí)候推他們一把,與他們蕩秋千的弧線同步,他們就會(huì)蕩得更快更高。自然界的共振也會(huì)發(fā)生類(lèi)似的情況。
大約22億年前,熱潮汐開(kāi)始以近10小時(shí)的周期繞地球運(yùn)行,而地球一天的長(zhǎng)度為19.5小時(shí)。換句話說(shuō),地球每自轉(zhuǎn)一周,熱潮汐就繞地球轉(zhuǎn)兩圈,共振比為2:1。這種共振只是放大了熱潮汐,所以大氣隆起變得更大,太陽(yáng)的引力變得足夠大,足以與月球的引力相匹配。
因此,月球潮汐引起的地球自轉(zhuǎn)減慢開(kāi)始被熱潮汐引起的加速抵消。在22億年至6億年前的那段漫長(zhǎng)時(shí)間里,地球一天的長(zhǎng)度并沒(méi)有繼續(xù)變慢,而是保持在19.5小時(shí)。
最終,這兩種潮汐力失去了同步,在過(guò)去的6億年里,地球的自轉(zhuǎn)開(kāi)始再次變慢。今天,一天的長(zhǎng)度是24小時(shí),而熱潮汐繞地球一周需要22.8小時(shí)。
然而,這種情況并不固定。盡管最近的測(cè)量發(fā)現(xiàn)地球的自轉(zhuǎn)速度在略微加快,但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,地球可能不會(huì)回到潮汐力相互平衡的時(shí)代。相反,氣候變化可能會(huì)使熱潮汐與行星自轉(zhuǎn)更加不同步,增加月球潮汐對(duì)地球減速的影響。
“隨著全球變暖,我們?cè)黾恿说厍虻臏囟?,我們也使共振頻率變得更高——我們正在使我們的大氣層遠(yuǎn)離共振,”默里說(shuō)。“結(jié)果,來(lái)自太陽(yáng)的扭矩減少了,因此白天的長(zhǎng)度會(huì)比正常情況下變得更長(zhǎng)?!?br>這項(xiàng)新發(fā)現(xiàn)發(fā)表在7月5日的《科學(xué)進(jìn)展》雜志上。