地球日停留在19.5小时超过10亿年
我们已经知道了一段时间,地球的日子越来越长如月亮继续搬走以缓慢的速度从我们这里。
但有一段时间,这种增加的日长是暂停.从大约20亿年前到6亿年前,这一天的时间相对稳定,只有19.5小时。
现在,科学家们找到了原因:太阳对行星大气层施加了自己的影响,以抵消月球潮汐控制的阻力效应。
如果不是因为这种影响,地球的一天目前将超过60个小时 - 我们在开发影响模型时应该考虑到这一点气候变化,由加拿大多伦多大学的天体物理学家Hanbo Wu和Norman Murray领导的团队说。
回来的时候月亮最初形成大约45亿年前,地球日(由其绕轴旋转的速度定义)的长度要短得多。估计将其低至一个几个小时.地质记录显示,这一天随着时间的推移而延长。这是因为月亮是逐渐消退以大约3.78 厘米(1.49 英寸)每年。
这月球的引力影响主要治理地球海洋的潮汐.当它绕地球移动时,月球对水面的拉力会在地球的两侧产生海洋凸起。月球的引力拉动这些凸起以引起制动效应,从而减缓地球的自转。科学家经常将这种效应比作纺纱花样滑冰运动员伸出胳膊放慢速度。它大致增加大约1.7毫秒到每个世纪的地球日。
但海洋并不是包裹地球的唯一流体。气体也是一种流体,而地球有很多。
“阳光也会产生大气潮汐具有相同类型的凸起,”默里解释.“太阳的引力拉动这些大气隆起,在地球上产生扭矩。但它并没有像月球那样减慢地球的自转速度,而是加快了它的自转速度。
由于在地球历史的大部分时间里,月球的影响都比太阳强得多,因此速度放缓占主导地位。但有上述时期,日子保持稳定。该团队发现这是因为大气:它更温暖,因此更大。
但是称为共振的属性也起到了作用。这是当波以特定的高度和速度穿过大气以产生同步时。这些波的速度部分由温度决定。
在地球日长时间轴的这个稳定时期,研究小组通过计算机建模发现,温度产生的波与一天的长度同步。这一天大约是20个小时;共振,即凸起绕地球旅行所需的时间,大约是10个小时。
这加速然后,这种大气抖动对地球自转速度的影响巧妙地抵消了月球后退的减速效应。
“这就像把孩子推到秋千上,”默里 说.“如果你的推力和挥杆周期不同步,它就不会走得很高。但是,如果它们是同步的,并且您正在推动秋千在其行程的一端停止,那么推动将增加秋千的动量,并且它会走得更远更高。这就是大气共振和潮汐所发生的事情。
该研究已发表在科学进展.