天體物理學(xué)家揭示為什么地球的一天在十億多年里一直是19.5小時(shí)
2025-12-06 23:07:31 [熱點(diǎn)] 來(lái)源:骨軟筋酥網(wǎng)

一組天體物理學(xué)家已經(jīng)表明,從大約20億年前到6億年前,物理由太陽(yáng)驅(qū)動(dòng)的揭示南京美女同城上門(mén)外圍上門(mén)外圍女(電話微信189-4469-7302)提供頂級(jí)外圍女上門(mén),可滿足你的一切要求大氣潮汐抵消了月球的影響,使地球的地球的天自轉(zhuǎn)速率保持穩(wěn)定,一天的億多長(zhǎng)度保持在恒定的19.5小時(shí)。致謝:凱文·m·吉爾
(神秘的年里地球uux.cn)據(jù)多倫多大學(xué):多倫多大學(xué)(U of T)的一個(gè)天體物理學(xué)家小組揭示了由月球潮汐引力引起的地球一天緩慢而穩(wěn)定的延長(zhǎng)是如何停止了十億多年的。
他們表明,天體從大約20億年前到6億年前,物理由太陽(yáng)驅(qū)動(dòng)的揭示大氣潮汐抵消了月球的影響,使地球的地球的天自轉(zhuǎn)速率保持穩(wěn)定,一天的億多長(zhǎng)度保持在恒定的19.5小時(shí)。
如果沒(méi)有這十億年來(lái)地球自轉(zhuǎn)變慢的年里停頓,我們現(xiàn)在的天體一天24小時(shí)將會(huì)延長(zhǎng)到60多小時(shí)。
描述結(jié)果的物理研究,“為什么一天有24小時(shí)長(zhǎng);地球大氣熱潮汐、揭示南京美女同城上門(mén)外圍上門(mén)外圍女(電話微信189-4469-7302)提供頂級(jí)外圍女上門(mén),可滿足你的一切要求成分和平均溫度的歷史”發(fā)表在今天的《科學(xué)進(jìn)展》雜志上。利用地質(zhì)證據(jù)和大氣研究工具,科學(xué)家們表明,太陽(yáng)和月亮之間的潮汐僵局是由大氣溫度和地球自轉(zhuǎn)速率之間偶然但非常重要的聯(lián)系造成的。
這篇論文的作者包括諾曼·默里,一位來(lái)自T大學(xué)加拿大理論天體物理研究所(CITA)的理論天體物理學(xué)家;武漢大學(xué)物理系研究生吳漢波,;多倫多斯卡伯勒大學(xué)天文與天體物理學(xué)系和物理與環(huán)境科學(xué)系;Jeremy Laconte,波爾多天體物理實(shí)驗(yàn)室,前CITA博士后研究員;和克里斯托弗·李,麻省理工大學(xué)物理系
當(dāng)月球在大約45億年前首次形成時(shí),一天不到10個(gè)小時(shí)。但從那以后,月球?qū)Φ厍虻囊σ恢痹跍p緩我們地球的自轉(zhuǎn),導(dǎo)致一天越來(lái)越長(zhǎng)。今天,它繼續(xù)以每世紀(jì)1.7毫秒的速度增長(zhǎng)。

地球大氣的功率譜。x軸是波長(zhǎng),例如,對(duì)于從西向東傳播的波,5是地球周長(zhǎng)的五分之一的波長(zhǎng),而-5表示相同的波長(zhǎng),但是對(duì)于從東向西傳播的波。y軸是頻率,以每天的周期為單位,例如2表示每天兩個(gè)周期,即12小時(shí)。棕色的細(xì)線顯示了太陽(yáng)在一、二、三等位置的作用力。每天的周期數(shù)(24小時(shí)、12小時(shí)、8小時(shí)等)。鳴謝:阪崎&漢密爾頓
月球通過(guò)拉扯地球的海洋來(lái)減緩地球的自轉(zhuǎn),在地球的相對(duì)兩側(cè)產(chǎn)生潮汐隆起,我們經(jīng)歷了高潮和低潮。月球?qū)@些凸起的引力,加上潮汐和海底之間的摩擦,對(duì)我們旋轉(zhuǎn)的星球起到了剎車(chē)的作用。
“陽(yáng)光也產(chǎn)生了具有相同類型凸起的大氣潮汐,”默里說(shuō)。“太陽(yáng)引力拉動(dòng)這些大氣凸起,對(duì)地球產(chǎn)生一個(gè)扭矩。但它沒(méi)有像月球那樣減緩地球的自轉(zhuǎn),反而加速了地球的自轉(zhuǎn)。”
在地球地質(zhì)歷史的大部分時(shí)間里,月球潮汐比太陽(yáng)潮汐強(qiáng)10倍左右;因此,地球的旋轉(zhuǎn)速度變慢,白晝變長(zhǎng)。
但是大約20億年前,大氣凸起更大,因?yàn)榇髿飧鼫嘏驗(yàn)樗淖匀还舱瘛ù┻^(guò)它的頻率——與一天的長(zhǎng)度相匹配。
大氣就像一個(gè)鐘,在由包括溫度在內(nèi)的各種因素決定的頻率下共振。換句話說(shuō),就像1883年印度尼西亞喀拉喀托火山大爆發(fā)所產(chǎn)生的波浪一樣,波浪通過(guò)它的速度取決于它的溫度。同樣的原理解釋了為什么當(dāng)溫度不變時(shí),鐘總是發(fā)出同樣的聲音。
在地球歷史的大部分時(shí)間里,大氣共振一直與地球的自轉(zhuǎn)速率不同步。今天,兩次大氣“漲潮”各需要22.8小時(shí)環(huán)游世界;因?yàn)楣舱窈偷厍?4小時(shí)自轉(zhuǎn)周期不同步,大氣潮汐相對(duì)較小。

默里和他的合作者在他們的研究中依賴于地質(zhì)證據(jù),比如這些來(lái)自潮汐河口的樣本,它們揭示了大潮和小潮的循環(huán)。信用:通用電氣威廉姆斯
但在研究的十億年期間,大氣更溫暖,并以大約10小時(shí)的周期產(chǎn)生共振。此外,在那個(gè)時(shí)代的到來(lái),地球的自轉(zhuǎn),被月球減慢,達(dá)到20小時(shí)。
當(dāng)大氣共振和一天的長(zhǎng)度變成偶數(shù)因子(10和20)時(shí),大氣潮汐得到加強(qiáng),凸起變得更大,太陽(yáng)的潮汐引力變得足夠強(qiáng),可以抵消月球潮汐。
“這就像推一個(gè)蕩秋千的孩子,”默里說(shuō)。“如果你的推進(jìn)力和擺動(dòng)的周期不同步,它不會(huì)走得很高。但是,如果它們是同步的,當(dāng)秋千在它行程的一端停下來(lái)時(shí),你正在推動(dòng),這種推動(dòng)會(huì)增加秋千的動(dòng)量,它會(huì)走得更遠(yuǎn)更高。大氣共振和潮汐就是這樣發(fā)生的。”
除了地質(zhì)證據(jù),默里和他的同事們還利用全球大氣環(huán)流模型(GCMs)預(yù)測(cè)了這一時(shí)期的大氣溫度。大氣環(huán)流模型和氣候?qū)W家用來(lái)研究全球變暖的模型是一樣的。根據(jù)Murray的說(shuō)法,他們?cè)趫F(tuán)隊(duì)研究中表現(xiàn)如此出色的事實(shí)是一個(gè)及時(shí)的教訓(xùn)。
“我和那些對(duì)氣候變化持懷疑態(tài)度的人談過(guò),他們不相信告訴我們我們正處于氣候危機(jī)的全球循環(huán)模型,”默里說(shuō)。“我告訴他們:我們?cè)谘芯恐惺褂昧诉@些全球循環(huán)模型,他們是對(duì)的。他們工作。”
盡管它在地質(zhì)歷史上很遙遠(yuǎn),但這一結(jié)果為氣候危機(jī)增加了額外的視角。因?yàn)榇髿夤舱耠S溫度而變化,默里指出,我們當(dāng)前變暖的大氣可能會(huì)對(duì)這種潮汐不平衡產(chǎn)生影響。
“隨著全球變暖,我們?cè)黾恿说厍虻臏囟龋覀円彩构舱耦l率變得更高——我們正在使我們的大氣層遠(yuǎn)離共振。結(jié)果,來(lái)自太陽(yáng)的扭矩減少了,因此,白天會(huì)變得更長(zhǎng),比其他情況下更快。”
(責(zé)任編輯:探索)
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