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月亮绕地球一圈是多长时间(地球绕太阳转一圈是多长时间)

月亮绕地球一圈是多长时间(地球绕太阳转一圈是多长时间)有句话叫“地球离了谁都照样转”,在一般人看来这就是真理。因为一天的长度一直都是24小时,不管发生什么事,地球自转速度看上去都雷打不动。然而事实可能与想象有出入,科学家通过观测发现了一个惊人的现象:地球比以前转得更快了!地球自转正在加速?7月29日,地球再次打破了50多年来的最短日纪录,一天的长度已不到24小时,而是少了1.59毫秒(

有句话叫“地球离了谁都照样转”,在一般人看来这就是真理。因为一天的长度一直都是24小时,不管发生什么事,地球自转速度看上去都雷打不动。然而事实可能与想象有出入,科学家通过观测发现了一个惊人的现象:地球比以前转得更快了!

地球自转正在加速?

7月29日,地球再次打破了50多年来的最短日纪录,一天的长度已不到24小时,而是少了1.59毫秒(1毫秒就是1秒的千分之一)。说“再次打破”是因为地球自转加速的现象并不是刚刚发生的,在2020年就已经开始打破自1969年以来的最短日纪录,当年最短的一天是7月19日,比24小时少了1.47毫秒。

月亮绕地球一圈是多长时间(地球绕太阳转一圈是多长时间)

月亮绕地球一圈是多长时间(地球绕太阳转一圈是多长时间)

相信肯定会有人对此嗤之以鼻:与24小时相比,1.59毫秒的时间微乎其微,人类根本感觉不到,简直就是大惊小怪。然而实际上地球转速变化带来的影响超乎想象,会波及现代社会的方方面面,甚至关系到你的生活。在描述这些影响之前,咱们先得搞清楚一个问题:是什么力量推动了地球自转加速呢?

7月29日的一天长度比24小时少了1.59毫秒

在数十亿年前地球刚刚形成的时候,它就有一个自转初速度。由于宇宙空间几乎是真空的,阻力可以忽略,如果不受其它天体影响,而且地球内部也没有什么变化的话,根据角动量守恒定律,自转速度应该是保持不变的。然而事实上并非如此,地球自转会受到很多因素的影响。

最大的影响力当然是来自月亮。月球围绕地球公转,质量仅有地球的81分之一,但由于离得比较近,月球引力仍然会对地球造成巨大的影响,最明显的就是潮汐现象。海水是液体,大洋的海平面会被月球引力拉起,从而形成涨潮和落潮。其实不止是海水,地球上的固体也有潮汐,只是不太明显。

月球通过潮汐对地球产生作用

月球需要27.32天才绕地球转一圈,其公转的方向与地球自转相同。如此以来,月球引力就会通过潮汐拖慢地球的自转速度,同时与地球的距离也在逐渐增加。在月球形成后的漫长时间里,地球自转几乎一直在被月球拖着减速。根据推算,在月球刚形成的时候一个地球日仅有5小时,而在距今14亿年前,一天只有18小时。

除了月球引力之外,地球转速还会受到其它天体撞击的影响。最极端的例子就是45亿年前地球或曾遭受了一次巨大的撞击,很可能导致了月球的诞生。而地球自转周期也从2.5小时瞬间增加到了5小时。除了这次撞击之外,那些经常光顾地球的陨石也会改变其转速,只是变化比较小,而且方向是随机的。

“忒伊亚”撞击地球的假说,这次撞击产生了月球

除了其它天体之外,地球自身也会影响自转速度。内部的地核、地幔结构如果发生了变动,会导致密度分布改变,造成自转速度变化。而地球外面包裹着一层厚厚的大气层,在地球转动时,大气层也会跟着转动,但却会受到一个科氏力的影响,形成“地转风”。在这一过程中,大气层对地面有摩擦作用,从而减慢地球的自转速度。

说到这里,估计很多网友都要提出质疑了:前面讲了这么多因素,似乎地球自转一直是在减速,为什么现在又说自转变快了呢?这是由于月球和大气层对自转的减速作用是缓慢而长期的。7000万年前的白垩纪时期,一天的长度约23.5小时,相当于每年只增加了0.026毫秒。

大气层也会拖慢地球自转

因此,如果地核内外层、海洋、潮汐运动和大气层发生了某种变化,就有可能造成地球在短时期内加速旋转。还有一些研究人员则认为这与“钱德勒摆动”有关。钱德勒摆动是指地球自转轴相对于地球表面的小幅度运动。由于地球不是一个标准球体,如果自转轴发生变化,转动惯量会发生微小的变化,从而影响自转速度。

不管是什么原因,地球自转在近年来确实有所加快,现在一天的时间也比24小时少了1.59毫秒。这一点几毫秒的时间,对人类社会能造成什么影响呢?比想象中的要更大!首当其冲的就是负闰秒问题。

地球自转轴会发生微小的变化

现在的计算机、通信系统乃至智能手机都通过网络时间协议(NTP)服务器来获取准确的时间,而NTP的时间来自于协调世界时(UTC),它通常使用原子钟来获取时间。原子钟通过原子的共振频率来计时,误差非常小,1亿年的误差不超过1秒。

但是由于地球自转不均匀,一天的长度并不是严格的24小时,而是每天都有误差。这种误差积累地多了,甚至会和原子钟的时间差出1秒。为了使UTC时间与地球自转一致,就需要在添加或减掉1秒,被称为正闰秒或负闰秒。这一操作一般会在年底或年中进行。

自1972年以来,闰秒已经出现过27次,由于地球自转的长期趋势是在减慢,所以这27次一直都是添加正闰秒。上一次是2017年1月1日7时59分60秒。当“正闰秒”发生时,一分钟将有61秒,例如在23:59:59之后不是00:00:00,而是会多出一个23:59:60。

地球自转减慢会产生正闰秒

正是这多出的一秒钟,经常会对计算机和网络造成困扰,甚至引发灾难性的影响。2012年,社交网站Reddit因为闰秒而遭遇一次大规模停机,用户在30到40分钟内无法访问此网站,工程师不得不重启服务器。2017年,美国云安全网络公司Cloudflare受闰秒影响,导致托管在该公司的部分网络资源暂时脱机。

针对闰秒问题,谷歌曾于2011年提出“闰秒弥补”方案,也就是通过调整网络时间协议(NTP)服务器,每次更新时增加几毫秒,弥补闰秒多出来的那一秒钟,以保证服务器能够正常运行。这一方法能够比较好地解决正闰秒问题,然而现在地球自转忽然又加速了,在未来有可能产生负闰秒,此时“闰秒弥补”就无能为力了。

负闰秒有可能会对计算机网络产生严重影响

由于至今为止UTC时间还没有产生过负闰秒,一旦要进行减去1秒的调整,后果难以预料,很难保证计算机系统不出现问题,一些人甚至预言会出现大规模的瘫痪,特别是通讯、金融等行业,有可能带来极其严重的影响,甚至会影响到我们的日常生活。

除了负闰秒之外,地球自转加速还可能造成全球定位系统(GPS)的误差。GPS卫星使用的是原子钟,并没有考虑到地球不断变化的自转速度。如果地球自转加速1毫秒,就意味着赤道地区的位置会多移动0.46米,从而导致GPS定位产生误差。因此GPS卫星的时间也要进行校正。

地球自转加快,能“多活几天”吗?

不过,对于吃瓜群众来说,这些问题显得过于遥远。不少网友在得知地球自转速度加快后,表示这也不失为一件好事,因为这就意味着可以多活几“天”了。对此人马君专门计算了一下,结论是想得太美。如果按人均寿命80岁,每天比24小时缩短1.59毫秒,也就才多活了“0.0005天”而已。

#媒体:地球自转速度变快#

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