智利地震如何改變地球軸心

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上週六襲擊智利的8.8級地震遠至聖保羅都有震感。但美國宇航局(NASA)的科學家們提出,這次地震的餘波在地質物理學意義上是真正全球性的:它可能使地球軸心移動了約八釐米。

美國宇航局噴氣推進實驗室的科學家理查德·格羅斯在一份機構釋出的新聞稿中指出,這種移動會使地球的每日自轉時間縮短多達1.26微秒。


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這些微秒(每一微秒為百萬分之一秒)聽起來可能不算多,它們可能不會改變您的睡眠模式或生日,但它們會累積。因此,這種變化將是永久性的,經過數十年和數百萬年,它最終將累積成涓滴細流般的“丟失”的時間。(如果科學家的早期估計是準確的,那麼這次地震的影響將需要大約130,500年才能剪掉整整一分鐘。)

但是,在如此精細的尺度(微秒和釐米)作用於如此巨大的質量(地球)的情況下,科學家如何計算出這些細節?格羅斯在2005年1月接受大眾科學採訪時解釋了在當時不久前發生的導致印度洋海嘯的海底地震之後的概念。

英國地質調查局(位於愛丁堡)地球災害和系統負責人大衛·克里奇告訴彭博新聞時簡單地說,“這就是我們所說的冰上溜冰運動員效應。當她在繞圈滑行時,她收回手臂,速度就會越來越快。地球自轉也是同樣的道理,如果你改變質量的分佈,自轉速度就會改變。”

然而,這種移動絕非一次性事件。“任何涉及質量移動的世俗事件都會影響地球的自轉,”美國宇航局戈達德太空飛行中心(位於馬里蘭州格林貝爾特)的本傑明·方·趙在2005年向美國有線電視新聞網(CNN)報道時說。

如果所有這些變化都來自8.8級地震,那麼更大的地震事件能否使地球的自轉發生更大的改變?美國宇航局的科學家們報告說,是的。然而,更大的地震事件並不一定會轉化為更大的影響。2004年的9.1級蘇門答臘地震就是一個例子。它更靠近赤道,並且發生在傾角較淺的斷層上,這兩個因素都導致它對地球軸心的影響小於其直接震級。智利斷層以陡峭的角度延伸,並且位於中緯度地區,這意味著那裡的運動會在地球自轉時丟擲更多的重量。

但是,正如格羅斯在他對大眾科學的採訪中指出的那樣,即使是微風,地球板塊的大規模移動對軸心的影響也遠不及。“風的變化對一天的長度影響最大:它們的影響實際上大約大300倍。”

南美洲的太空影像,由維基共享資源/NASA/JPL提供

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