科学家实测证实:地球自转正在逐年变慢,一天的时间正在悄悄变长,远古时期一天只有 21 小时,现在的 24 小时,未来会变成 25 小时、26 小时,甚至更久!

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更让人揪心的是:地球自转越来越慢,终有一天会彻底停转!

成都理工大学的科学家团队结合全球地质记录和天文计算发现,过去 7 亿年至 2 亿年前,地球一天的时长增加了约 2.2 小时,地月距离也增加了约 2 万公里,而且地球自转不是平稳减慢,而是呈现 “快 — 慢” 交替的阶梯式减速模式,两次关键转折刚好对应寒武纪生命大爆发和地球最大生物灭绝事件。

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早在 3.2 亿 —4 亿年前的泥盆纪,地球一年大约有 400 天,这意味着当时的一天只有 22 小时左右;6500 万年前的恐龙时代,一天约为 23.5 小时;而地球刚诞生时,自转速度快到惊人,一天仅仅只有 8 小时!

2020 年,科学家更是观测到了有记录以来最短的一天,7 月 19 日这天,地球自转比标准的 24 小时短了 1.4602 毫秒,2022 年 6 月 29 日,这一纪录被再次打破,当天比标准时长少了 1.59 毫秒。

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月球的 “潮汐刹车”,说最主要的 “减速元凶”,这是地球自转变慢最核心、最主要的原因,早在 1754 年,德国哲学家康德就提出过这个理论,后来被科学观测彻底证实。

简单来说,月球对地球有很强的引力,这种引力会拉动地球表面的海水,形成我们熟悉的潮汐,涨潮、落潮,其实都是月球引力在 “拉扯” 地球,而潮汐传播的方向是自东向西,和地球自转的方向刚好相反,就像给正在高速旋转的地球踩了一脚 “刹车”。

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这种 “潮汐摩擦” 不仅发生在海水中,还会引发地球内部固体物质的内摩擦,摩擦产生的热量会散发到宇宙中,一点点消耗地球自转的动能,导致地球自转速度逐渐减慢。

而且根据角动量守恒定律,地球自转变慢的同时,月球会不断远离地球,目前月球正以每年 3.8 厘米的速度远离我们,再过数十亿年,我们看到的月球会比现在小很多,而地球的自转速度也会变得更慢。

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随着全球变暖,地球两极的冰川和冰盖正在加速融化,格陵兰岛、南极洲的冰川融化后,大量的水会从两极流向赤道附近并聚集,这就改变了地球的质量分布,两极变平、中间略微鼓起,就像花样滑冰运动员旋转时,张开手臂会减慢旋转速度一样,地球的质量分布离中心越远,自转速度就越慢。

科学家通过 AI 技术模拟预测,目前气候变化导致地球日长每世纪增加约 1.3 毫秒,到 21 世纪末,这个速度会翻倍,达到每世纪增加 2.6 毫秒,届时气候变化将成为影响地球自转的最大因素。

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地球不是一个实心的球体,而是由地壳、地幔、地核组成的分层结构,而地球内部的 “内耗”,也在悄悄减慢地球的自转速度,这就是科学家所说的 “核幔耦合” 效应。

地球的地核分为外核和内核,外核是液态的铁镍物质,内核是固态的,它们的旋转速度和地幔不同,地核旋转速度比地幔快,两者之间会产生电磁耦合、黏滞耦合等相互作用,就像两个咬合的齿轮,转速不同就会产生摩擦力,消耗地球自转的能量,导致整体自转速度减慢。

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而且地球内部的地质活动,比如地震、火山喷发,也会影响自转速度,2011 年日本 9 级大地震,就让日本本州岛向东移动了 2.4 米,还让地球日长缩短了 1.8 微秒,不过这种影响是短期的,地震会让少量物质沉积到地下更深处,暂时加快自转,但从长期来看,地质活动带来的内部摩擦,还是会让自转慢慢减慢。

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大家最关心的问题来了,地球自转越来越慢,未来会彻底停转吗?

如果停转,人类会面临什么灾难?

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这里先给大家一个明确的答案,彻底打消大家的恐慌:地球永远不会彻底停转,最多只会进入 “潮汐锁定” 状态,而且这个过程需要数百亿年,远超人类文明、甚至太阳的寿命,我们这一代人,甚至未来数亿代人,都不需要担心地球停转的问题!

我们前面提到的减速因素,都是在消耗地球自转的动能,让它的转速变慢,但这些因素只能让转速无限接近零,却永远无法让它彻底停止。

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而且,当地球自转减慢到一定程度,月球的潮汐摩擦会逐渐减弱,最终地球和月球会达到一种 “平衡状态”,地球的自转周期和月球的公转周期相同,这就是 “潮汐锁定”,就像现在的月球一样,永远只有一面朝向地球,不会再继续减慢自转速度,更不会彻底停转。

简单来说,潮汐锁定后,地球的一天会变得和一年一样长,也就是说地球绕太阳公转一圈的时间,刚好等于地球自转一圈的时间,届时地球会永远以同一面朝向太阳,另一面永远朝向宇宙深空,就像我们永远只能看到月球的正面一样。

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但大家完全不用恐慌,因为地球进入潮汐锁定状态,需要足足数百亿年的时间,而太阳的寿命只有 50 亿年左右,再过 50 亿年,太阳会变成一颗红巨星,体积膨胀,吞噬水星、金星,甚至可能吞噬地球,到那时,地球还没来得及进入潮汐锁定,就已经被太阳吞噬了,人类根本不会经历 “潮汐锁定” 的时代。

地球自转每年只慢 1.8 毫秒,100 年才慢 0.00164 秒,这个变化太细微了,我们的感官根本无法捕捉,哪怕是过 1000 年,一天也只变长了 0.0164 秒,相当于 1 秒的 1/60,我们根本察觉不到。

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短期内,唯一的影响可能就是 “闰秒” 的调整,1971 年国际计量大会规定,当协调世界时和世界时的差值超过 0.9 秒时,就要调整 1 秒,这就是 “闰秒”,由于地球自转变慢,过去我们都是增加 1 秒(正闰秒),但随着气候变化加剧,未来可能会出现 “负闰秒”,也就是减去 1 秒,不过这对我们的日常生活几乎没有影响,只有航天、通信、精密计时等领域需要注意。