作者声明:该图片由AI生成
我们从小就知道:
一天有24小时。
但如果拿最精密的仪器去测,你会发现一个有点反常识的事实:
地球上的一天,其实并不严格等于24小时。
有时候会长一点,有时候会短一点。
当然,这个差别非常小,通常只有几毫秒,也就是千分之几秒。
但科学家已经能够准确测量出来。
更有意思的是,困扰地球物理学家多年的一个问题是:
地球为什么会突然转快一点,又突然转慢一点?
最新发表在《Nature》上的研究认为,其中一个重要答案,可能藏在我们脚下几千公里深的地方——
地球的内核。
我们平时看到的地球,好像是一个整体在旋转。
其实地球内部远没有这么简单。
最外面是地壳和厚厚的;
再往里面,是液态的外核;
最中央,则是一颗主要由铁组成的固态内核。
而这个固态内核,并不是完全跟着整个地球一模一样地旋转。
它可以在里面,以略微不同的速度运动。
过去几十年的观测发现,有时候会比其他部分转得稍快一些,过几十年之后又可能慢下来。
问题来了:
里面这颗铁球转快转慢,为什么会影响我们脚下整个地球的转速?
加拿大阿尔伯塔大学的研究团队建立了一个模型,发现关键可能是一场发生在地球内部的“拔河比赛”。
内核和地幔内部的物质分布并不是绝对均匀的。
有些地方密度稍高,有些地方稍低。
于是内核中较重的区域,会受到地幔中较重区域的引力吸引。
简单理解:
地球内核似乎总想把自己转到一个和地幔更“对齐”的位置。
但与此同时,液态外核又在流动,还存在电磁作用和机械摩擦。
于是几股力量一直在较劲。
一边是引力想把内核拉回来;
另一边是液态外核产生的运动和电磁作用在把它推开。
最终,这场我们完全感觉不到的地下“拔河”,会把一点点在地核和地幔之间传来传去。
而地幔的旋转速度一旦发生极其微小的变化,我们脚下的地表也会跟着变化。
于是,一天的长度就会多出或者减少几毫秒。
研究人员分析了从1960年代以来几十年的地球自转数据,并把大气、海洋、潮汐等其他因素尽可能剔除。
结果发现:
如果把地球内核与地幔之间的“
也就是说,这场地下几千公里深处的引力拔河,很可能就是地球几十年尺度上忽快忽慢的重要原因。
而且这个变化并不是理论上才有。
就在2026年9月29日,根据预计约为:
24小时,再多1.44毫秒。
换句话说,今天并不是数学意义上完完整整的86400秒。
只不过多出来的这千分之一秒,人类当然完全感觉不到。
而且需要说明的是,每一天这种短期变化还会受到月球潮汐、大气、海洋等很多因素影响,并不能简单说今天多出来的1.44毫秒就是内核造成的。
这项新研究解决的,主要是持续几十年的那种缓慢变化。
其实,从更长的时间尺度看,地球的自转一直都在变化。
月球产生的潮汐摩擦正在非常缓慢地让地球减速,因此在亿万年的尺度上,地球的一天总体会越来越长。
而在一年、几十年这些较短尺度上,大气、海洋以及地核内部的运动,又会让这个速度不断上下波动。
所以我们钟表上的“24小时”,实际上更像是人类制定出来的一个标准。
真正的地球并不是一块完美的机械钟表。
它内部有一颗巨大的固态铁核,外面包着流动的液态金属,再外面则是3000公里厚的地幔。
这些巨大结构每时每刻都在运动、拉扯和交换能量。
最终,这场发生在几千公里地下、我们完全看不见的“拔河”,甚至会让你的一天偷偷多出或者少掉千分之几秒。
所以严格来说:
一天当然还是我们定义的24小时。
但地球自己,从来没有答应过每天都必须准时。