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AI思辨日报 · September 26 · 10 min

地球内部在“拔河”?为什么我们的一天会悄悄变长变短?

地球的一天,不是永远一样长 你可能觉得,一天就是24小时,永远不变。但科学家发现,地球每天的长度其实会有极小变化,有时只有几毫秒。眨一次眼大约要100到400毫秒,所以这些变化几乎感觉不到。可是它们说明,地球的自转速度正在改变。你觉得,这么小的变化为什么还值得研究? 小标题:表面和深处,都有推手 科学家已经找到一些原因。大气和海洋的流动,会轻轻加快或减慢地球自转;大地震会把地球的质量重新分配;大陆冰融化后,大量水流入海洋,也会产生影响。这些因素能解释一些比较突然、比较近期的变化。 但在几十年这样的时间尺度上,有些变化似乎来自地球更深处。地球的岩石地幔下面,是外核——一层大约1400英里(约2250公里)厚的超热液态金属。它一直在流动。外核流动改变时,会稍微改变地球其他部分的旋转速度。问题是,这些力量怎样从地球内部一个区域传到另一个区域?地核和地幔之间的摩擦太弱,不能完全解释。 小标题:一个藏在深处的“齿轮” 本周,一项新研究发表在《自然》杂志上。研究人员认为,他们找到了一个隐藏的“齿轮”。他们提出:内核的重力会把旋转往一个方向推,而地核和地幔之间的其他相互作用会朝相反方向拉。两者像拔河,经过几十年累积,就会让地球自转出现小加速和小减速。 为什么会有这种拉扯?因为内核的旋转速度和地球其他部分不一样,它会和地幔里某些质量不规则的地方轻微错位。但内核“想要对齐”。参与研究的阿尔伯塔大学地球物理学家马蒂厄·丹贝里在新闻稿中说,重力会试着把地球内部各层拉回更和谐的位置,从而极其微小地影响地球表面的旋转。如果地球内部真的像一场拔河,它还可能影响什么? 小标题:他们怎么验证? 研究人员用地震数据估计内核的旋转,用模型模拟外核液态金属的流动,然后重建了1964年到2019年之间这种相互作用如何影响地球自转。他们的重力模型很好地重现了真实观察到的逐渐变化,包括发生的时间和幅度。 当然,还有其他未知因素。这个模型没有把所有相互竞争的力量都算进去,但作者认为,它已经足以说明一个重要部分。丹贝里说,这也许是一场拔河,但“重力仍然赢”。科学家用过去几十年的数据做模型,你觉得这能让结论变成确定的事实吗?还需要哪些新证据? 这篇报道最初发表在 WIRED en Español,并由西班牙语翻译而来。

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地球的一天,不是永远一样长

你可能觉得,一天就是24小时,永远不变。但科学家发现,地球每天的长度其实会有极小变化,有时只有几毫秒。眨一次眼大约要100到400毫秒,所以这些变化几乎感觉不到。可是它们说明,地球的自转速度正在改变。你觉得,这么小的变化为什么还值得研究?

小标题:表面和深处,都有推手

科学家已经找到一些原因。大气和海洋的流动,会轻轻加快或减慢地球自转;大地震会把地球的质量重新分配;大陆冰融化后,大量水流入海洋,也会产生影响。这些因素能解释一些比较突然、比较近期的变化。

但在几十年这样的时间尺度上,有些变化似乎来自地球更深处。地球的岩石地幔下面,是外核——一层大约1400英里(约2250公里)厚的超热液态金属。它一直在流动。外核流动改变时,会稍微改变地球其他部分的旋转速度。问题是,这些力量怎样从地球内部一个区域传到另一个区域?地核和地幔之间的摩擦太弱,不能完全解释。

小标题:一个藏在深处的“齿轮”

本周,一项新研究发表在《自然》杂志上。研究人员认为,他们找到了一个隐藏的“齿轮”。他们提出:内核的重力会把旋转往一个方向推,而地核和地幔之间的其他相互作用会朝相反方向拉。两者像拔河,经过几十年累积,就会让地球自转出现小加速和小减速。

为什么会有这种拉扯?因为内核的旋转速度和地球其他部分不一样,它会和地幔里某些质量不规则的地方轻微错位。但内核“想要对齐”。参与研究的阿尔伯塔大学地球物理学家马蒂厄·丹贝里在新闻稿中说,重力会试着把地球内部各层拉回更和谐的位置,从而极其微小地影响地球表面的旋转。如果地球内部真的像一场拔河,它还可能影响什么?

小标题:他们怎么验证?

研究人员用地震数据估计内核的旋转,用模型模拟外核液态金属的流动,然后重建了1964年到2019年之间这种相互作用如何影响地球自转。他们的重力模型很好地重现了真实观察到的逐渐变化,包括发生的时间和幅度。

当然,还有其他未知因素。这个模型没有把所有相互竞争的力量都算进去,但作者认为,它已经足以说明一个重要部分。丹贝里说,这也许是一场拔河,但“重力仍然赢”。科学家用过去几十年的数据做模型,你觉得这能让结论变成确定的事实吗?还需要哪些新证据?

这篇报道最初发表在 WIRED en Español,并由西班牙语翻译而来。