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地球内部的引力斗争正在改变昼夜长度

Wired2026年9月26日 09:30

地球的白天并不完全相同。几十年来,科学家们一直在记录微小的变化。这些变化微不足道——有时只有几毫秒——大多数情况下几乎无法察觉,但科学家们渴望理解它们,因为它们指向一个更为重大变化:我们星球的旋转速度正在发生变化。科学家们已经确定了一些复合原因。大气和海洋的波动可以略微加快或减慢地球的旋转;严重的地震可以重新分配地球部分质量;而通过将大量水排入海洋,融化的大陆冰也是一个因素。这些影响解释了一些更为突然和近期的变化,但在数十年的时间尺度上,一些变化似乎源自地球内部更深处的来源。我们星球的岩石地幔下是外核——一个厚达1400英里的超热液态金属层,处于持续运动中。随着这些流动的变化,它们可以稍微改变地球其余部分的旋转速度。然而,这些力量是如何从一个区域传递到另一个区域的仍然是个谜。由于地核与地幔之间的摩擦力过于微弱,地质学家一直在寻找其他位于地球内部的机制。在本周发表在《自然》杂志上的一项新研究中,研究人员认为他们已经确定了这些隐藏齿轮中的一个。他们提出,内核的引力在一个方向上推动旋转,而核心与地幔之间的其他相互作用则与之相对。经过数十年的积累,这种竞争的结果将是地球自转中小幅加速和减速。这个想法基于内核的旋转速度与地球其余部分不一致的事实,这导致它与地幔中的某些质量不规则性略微失调。但核心“想要对齐”,阿尔伯塔大学的地球物理学家、参与该研究的马修·邓伯里在新闻发布会上表示。这意味着引力试图将内地层拉回到更和谐的位置,从而影响着——尽管微不足道——地球表面的旋转。作者通过使用内核旋转的地震估计和外核液态金属流动的模型,重建了1964年至2019年期间这一相互作用如何影响地球的自转。它们的引力模型与数十年来观察到的真实渐变的时间和幅度密切吻合。其他尚未知道的因素可能也涉及其中,但这个提议揭示了我们变化天数的重要组成部分。该模型并未考虑所有竞争中涉及的力量,但它并不需要为了产生一个引人注目的结果。因为这可能是一场拔河,邓伯里说,但“引力仍然取胜。”

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