最近有一则消息流传甚广:地球自转变快了。虽然每天仍然是24小时,但是每天实际上变短了。去年7月19日的那一天比24小时短了1.4602毫秒,这个时长在一些领域中已经到了不可忽略的程度。
地球的自转快慢并非是恒定不变的,通过对珊瑚虫化石的研究发现,数亿年前地球上一年有400多天,现在一年只剩下大约365天。地球自转的变慢从长期看是必然的,潮汐的摩擦会使地球的转动动能不断减小。即使把时间缩短到几十年里,最近五十年地球的自转也是朝变慢的方向发展。自1972年设置闰秒以来,增加了近30个闰秒,这都是地球自转速度变慢造成的。还从未有过减去1个闰秒(增加1个负闰秒)这种情况的发生。
然而地球自转速度变慢只是长期上表现为变慢,短期的话可以是变快。近期媒体曝出的地球自转变快就是这种短期内的变快,连增加1个负闰秒的程度都没有到达,也没有理论表明以后地球的自转速度会朝加快方向发展。所以,一些人幻想的地球自转加快使人变轻、将人甩出地球的可能性根本就不会出现。因为要把人甩出地球,地球的自转速度至少是现在的17倍,那样的一天只和现在的1.4个小时一样长。
潮汐能够在长期上使地球的自转速度变慢,几十亿年之后,如果地球和太阳还没有毁灭,地球就会被太阳潮汐锁定,那样地球的自转周期就变得和公转周期一样。短期的自转速度变快往往需要从地球表面或内部找原因。
花样滑冰运动员溜冰时若想转得快一些,需要将胳膊及腿向转轴处靠拢;反之若想转得慢一些,就要把胳膊及腿伸展开。这是角动量守恒定律在指挥着花样滑冰运动员的转快和转慢。同样的道理,短期内地球的自转也要受角动量守恒定律的指挥。
当人类在地球上建起一栋栋摩天大楼,将数千颗人造地球卫星送进太空后,这相对于将地球的一些质量推到了绕地轴转动更大的半径上。由于角动量守恒,地球自转的速度就会变慢。反之,若是人类将自己建起的摩天大楼一座座推倒,将地球上突出的高山一座座削平,地球的质量会集中到半径更小的球上,此时地球自转的速度就会变快。
地球的自转速度最近为什么会变快?确切原因不得而知,但是可以做一些分析。最近人类并没有大规模地推倒摩天大楼,也没有将高山一座座削平。不过全球变暖会使得高山上的一些冰雪及两极附近的一些冰山融化。融化后的水落到了更低的位置,由于角动量守恒,地球的自转速度会变快一些。地球内部的情况可能会更复杂。地壳上板块的活动、地幔及地核处物质的移动也能够改变地球的自转速度。
当然地球自转速度增加的这么一点点对绝大多数人来说不会产生任何影响。担心自己被地球甩到太空中,这简直就是杞人忧“地”。