地球本身可以声称一项新的世界纪录:科学家们在研究我们星球的自转时证实,6月29日是“创纪录的最短一天”。当地球围绕其轴心完成一次完整自转时,自转速度——接近24小时,伴随着微小的波动——决定了我们一天的长度。但在6月29日,地球的自转速度比正常情况稍快,使我们的一天缩短了1.59毫秒。
这个消息具有历史意义,但并不令人意外。自20世纪60年代以来,天文学家一直使用原子钟来记录地球的自转。1987年,国际天文学联合会和国际大地测量学与地球物理学联合会成立了“国际地球自转参考系统服务局”(International Earth Rotation and Reference Systems Services),以监测地球自转并维护全球时间。但近年来,他们观察到一个奇怪的现象。地球的自转速度正在加快。2020年,我们星球经历了28个最短的一天——2020年7月19日,午夜比预期提前了1.47毫秒到来。尽管2021年比2020年稍长,但地球自转速度在2021年并未减慢。
2022年的速度也很快。6月29日不是唯一一个异常快速过去的日子。7月26日,地球在比预定时间提前1.50毫秒到达午夜。如果地球继续加速自转,未来可能会再次打破这一纪录。
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为什么地球如此匆忙?天文学家对此问题仍没有答案,但他们有一些理论。在即将举行的亚洲大洋洲地球科学学会年会(Asia Oceania Geosciences Society annual meeting)上,天文学家们预计将讨论缩短的昼长以及它与一种被称为“钱德勒摆动”(Chandler wobble)的现象的关系。
“钱德勒摆动”涉及微小而不规则的运动,导致地球自转发生轻微变化。这就像一个玩具陀螺在开始减速时的晃动。对于地球来说,大气层和海底压力的变化被认为会导致导致地球自转轴移动的摆动。“钱德勒摆动的正常幅度在地球表面约为三到四米,但从2017年到2020年它消失了,”国际天文学联合会的天文学家 Leonid Zotov 告诉《Time and Date》杂志。其他关于地球自转速度变化的理论包括融化的冰川导致两极重量减轻、地震活动以及地核熔岩的变化。
很可能你没有注意到6月29日午夜提前到来——我们无法按毫秒计数。但计算机可以,天文学家们担心,如果地球的自转继续加快,它可能会影响那些机器计时的方式。由于GPS卫星、智能手机、计算机和其他通信设备都使用原子钟,更快的自转速度会影响它们的运行并使它们无法使用。
国际计时员曾尝试过在12月底增加一个负闰秒的想法。这个想法是为了从我们的时钟中减去一秒,以使我们的时间与地球的自转保持同步。然而,并非所有人都赞同这个提议:Facebook的母公司Meta在7月25日发布了一篇博客文章,认为负闰秒是20世纪70年代过时的想法,会导致当今的数据程序和技术崩溃。
没有人知道地球最终是会减速还是继续加速——即使是专家也不知道。“我认为我们处于(一天最短的)最低点[长度]的几率是70%,”Zotov告诉《Time and Date》杂志,“并且我们不需要负闰秒。”