地球要「提速」了。科學家預測,今年7月和8月,地球的自轉速度將略有提升,打破近年來「越轉越慢」的長期趨勢。這一變化不僅令人意外,而且其根本原因至今未明。
地球的自轉速度並非一成不變。我們熟知的一年約有365天,是地球繞太陽一圈所需的時間內自轉的次數。但科學家從古代珊瑚化石中發現,地球在大約4.4億年前,其一年竟然有420天。那時,地球自轉得更快。這是通過觀察珊瑚體內季節性生長留下的鈣質條紋得出的推斷。這些細微的「年輪」記錄了當年的天數,也揭示了地球自轉速度曾遠高於現在。
自那以後,地球逐漸放慢了腳步,其中一個主要原因是月球正在慢慢遠離地球。月球和地球之間的引力互動形成潮汐摩擦,就像無形的剎車,導致地球每百年慢約1.8毫秒。
為了精確記錄這些細微的變化,人類開始依賴原子鐘來測量每天的長度。當地球轉慢時,我們會偶爾添加「閏秒」來修正誤差,保障衛星導航等系統正常運作。但奇怪的是,自2020年以來,地球反而轉得越來越快了。
2020年,科學家記錄到了自1960年以來最短的28個日子。此後幾年中,最短日紀錄不斷被刷新,2024年創下的「最短日」比標準日少了1.66毫秒。
根據國際地球自轉和參考系統服務機構(IERS)與美國海軍天文台的數據,今年7月9日預計會比標準日短1.3毫秒,7月22日短1.38毫秒,8月5日甚至短1.5毫秒。雖然這些數字微不足道,卻足以引起科學家的高度關注。
一般而言,月球雖會減慢地球自轉,但當它靠近赤道時也可能帶來一定「拖拽」效應,導致加速。今年夏季,月球正遠離赤道,因此某些日子會成為全年最短的一天。儘管這些變化可預測,但背後的趨勢卻頗為反常。
自1972年以來,地球因自轉變慢已累計添加了27個閏秒。但自2016年起,地球再未需要添加新的閏秒。IERS也已確認,今年6月不會有閏秒調整。這個變化讓許多專家始料未及。
「這本不應該發生。」美國國家標準與技術研究院時間與頻率部門的 Judah Levine曾在2021年接受《Discover》雜誌採訪時坦言,人們普遍認為地球會繼續減速,而不是加速,「所以這一現象實在太令人震驚了。」
莫斯科國立大學的地球自轉專家 Leonid Zotov更是直言:「沒人預料到會這樣。至今沒有合理的解釋。」
他補充說,大多數科學家認為原因可能在地球內部。至於是否與大氣或海洋模型有關,目前尚無證據支持。
實際上,地震也會對地球自轉產生影響。2011年3月,日本東海岸發生9級大地震,不僅撼動了整個島國,還令地球的自轉軸輕微偏移。
據估計,當時地震將地球的主島整體推移了約2.4米,地軸移動了17厘米,也使地球自轉速度略微加快,日長縮短了約1.8微秒。美國國家航空航天局(NASA)噴氣推進實驗室的 Richard Gross博士當年解釋,這種加速原理類似花樣滑冰選手旋轉時收緊雙臂:將身體質量靠近旋轉軸中心,就會轉得更快。
2004年印尼地震同樣有類似影響,當時讓地球的自轉加快了約2.68微秒。
如今,IERS將繼續密切監測地球的自轉變化,確認今年7月和8月是否真會出現「史上最短日」。儘管這些變化尚不足以影響日常生活,但它提醒我們:腳下這顆星球,比我們想像的更活躍、更複雜,也更不可預測。

(示意圖)



















