【当前独家】地球的日子在变长，但科学家们不知道原因

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在过去的几十年时间里，地球围绕其轴心的旋转一直在加速。由于这决定了一天有多长，这个趋势一直在使我们的日子变短。事实上，在2022年6月，出现了在过去半个多世纪以来最短一天的纪录。

然而尽管有这个纪录，自2020年以来，这种稳定的加速已经奇怪地转为放缓。现在，日子又变长了，而到目前为止，原因仍是个谜。

虽然我们手机里的时钟显示一天正好有24个小时，但地球完成一次自转所需的实际时间可能略有不同。这些变化有时会在几百万年的时间里发生，而其他时候几乎是瞬间发生的。就像即使是地震和风暴事件也会起到一定的作用。

事实证明，一天很少是精确的86,400秒的神奇数字。

不断变化的星球

数百万年来，由于跟月球驱动的潮汐有关的摩擦效应，地球的旋转速度一直在减慢。这个过程每100年在每天的长度上增加了约2.3毫秒。几十亿年前，地球上的一天只有约19个小时。

在过去的两万年里，另一个过程一直在以相反的方向工作并加快了地球的旋转。当最后一个冰河时代结束时，融化的极地冰盖减少了表面压力，地球的地幔开始稳步向两极移动。

就像芭蕾舞者在将手臂向身体--他们旋转的轴线--靠拢时旋转得更快一样，当这团地幔向地球轴线靠拢时，地球的旋转速度就会增加。这个过程每一个世纪都在缩短，每天缩短约0.6毫秒。

在几十年甚至更长的时间里，地球的内部和表面之间的联系也开始发挥作用。主要的地震可以改变一天的长度，尽管通常只是很小的变化。像2011年的日本东北大地震，震级为8.9级，据信使地球的旋转速度加快了1.8微秒。

除了这些大规模的变化，在较短的时期内，天气和气候也对地球的旋转产生了重要的影响，它们引发了两个方向的变化。

每两周和每月一次的潮汐周期使质量在地球上移动导致一天的长度在任何一个方向上都有一毫秒的变化。我们可以在长达18.6年的日长记录中看到潮汐变化。我们的大气层的运动有一个特别强烈的影响，而洋流也发挥了作用。季节性的积雪和降雨或地下水的抽取则进一步改变了事情。

为什么地球突然变慢了？

自20世纪60年代以来，当地球周围的射电望远镜操作员开始设计技术来同时观察类星体等宇宙天体时，我们人类已经对地球的旋转速度有了非常精确的估计。

将这些测量结果跟原子钟进行比较发现，在过去的几年时间里，一天的长度似乎在不断缩短。

但一旦我们把我们知道的由于潮汐和季节性影响而发生的旋转速度波动去掉就会有一个令人惊讶的发现。尽管地球在2022年6月29日达到了最短的一天，但自2020年以来，长期轨迹似乎已经从缩短转向延长了。这种变化在过去50年里是前所未有的。

这种变化的原因还不清楚。它可能是由于天气系统的变化出现了背对背的拉尼娜事件，尽管这些以前也发生过。它可能是冰原融化的增加，尽管这些冰原在最近几年并没有大大偏离其稳定的融化速度。它可能跟汤加的巨大火山爆炸有关进而向大气中注入大量的水？诞可能不是，因为那发生在2022年1月。

科学家们推测，最近地球旋转速度的这种神秘变化跟一种叫做“钱德勒摇摆”的现象有关--地球自转轴的一个小偏差，周期约为430天。来自射电望远镜的观测结果也显示，近年来，这种晃动已经减少了。也许这两者是有联系的。

最后一种可能性，我们认为是合理的，那就是地球内部或周围没有任何具体的变化。这可能只是长期的潮汐效应跟其他周期性的过程平行作用，进而产生了地球自转率的暂时变化。

我们是否需要一个“负闰秒”？

精确地了解地球的自转率对许多应用来说是至关重要的--没有它，GPS等导航系统就无法工作。此外，每隔几年，计时员就会在我们的官方时间尺度中插入闰秒以确保它们不会跟我们的星球漂移失衡。

如果地球转向更长的日子，那么我们可能需要加入一个“负闰秒”--这将是前所未有的并可能打破互联网。

虽然目前对负闰秒的需求被认为是不太可能的，但至少在一段时间内，我们每天都有几个额外的毫秒。

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