地球的自轉軸為什麼一直在漂?科學家終於弄明白了

2020-11-22 驅動之家

地軸是一條通過地心，連接南北兩極和赤道面垂直的假想軸，地球始終不停地繞著這個軸旋轉。它一直在漂移，科學家們終於知道那是為什麼了。

和塑料地球儀不同，真正的地球沒有圓得那麼規整，自轉也沒有那麼滑溜。科學家們早就知道地球的自轉軸會漂移，20世紀的測量結果表明其每年大約漂移4英寸（10釐米），通常是向加拿大東北部的哈德遜灣移動，而自1899年以來，地球的自轉軸已經移動了大約34英尺（10.5米）。

近日，NASA宣布，他們整合了20世紀對地軸跨越百年的觀測及模型數據並進行量化，終於首次確定了導致地軸漂移的三個主要原因：

冰川消融所產生的質量差（主要是格陵蘭島）、末次冰期（第四紀冰河時代）後冰蓋消融地殼逐漸回彈的現象（冰後回彈）、由地球內部向地表輸送熱量引起的地幔中巖石物質的緩慢蠕動（地幔對流）。

來自NASA噴氣推進實驗室、該研究論文的第一作者Surendra Adhikari表示：「此前對地軸漂移現象的主流觀點認為，其主要原因只有一個，就是冰後回彈。但也有很多研究人員認為，可能還存在其他現象和過程綜合導致了極移。在這項研究中，我們組裝了一系列我們認為可能對地軸漂移產生重要影響的自然過程的模型，然後發現有三組過程呈現出了突出的重要作用。自20世紀以來全球冰凍圈的消融現象（尤其是格陵蘭島）就是其中之一。」

該團隊還補充道：「淺顯的來說，地表和地球內部各質量的重新分配肯定會影響到這顆星球的旋轉，比如土地、冰蓋、海洋和地幔流，就像陀螺的形狀和重量分布不同會導致它的運動也不一樣。從20世紀氣溫逐漸上升開始，格陵蘭島的冰一直在減少。實際上在那一百年內，格陵蘭島大約有7500千兆噸原先被鎖在陸地中的水重新分配到了海洋中，那可比2000萬個帝國大廈還重。因此這就讓格陵蘭島變成了陸地向海洋轉移質量的最大『供應商』，繼而導致海平面上升、地球自轉軸漂移。其實冰川融化在全球範圍內都有發生，比如南極，但格陵蘭島的地理位置太特別了，結果才令它成為了主要的『貢獻者』。」

研究人員之一Erik Ivins解釋稱：「其中存在一個幾何效應是，比起地極之處的質量，與南北兩極呈45°角的地區的質量對地軸漂移造成的影響更大。比如北極過來的格陵蘭島，南極過來的巴塔哥尼亞冰原。」

先前的研究認為，冰川的回彈現象是地軸長期極移的關鍵原因，而這項新研究所利用的20世紀的數據和這種回彈的統計分析本身已經具有很大的關聯和依賴性，但在這種情況下，研究人員仍發現冰後回彈帶來的影響很可能只排了個第三。

前兩名被格陵蘭島和地幔對流拿走了。

上圖中，淺藍色表示極移，即地軸漂移這項運動；粉色線表示格陵蘭島冰川消融（深藍色）、冰後回彈（黃色）、以及地球內地幔對流（大紅色）的綜合計算結果。這些線條代表的是地球自轉軸漂移的方向而非數目。圖： NASA/JPL-Caltech

相關焦點

  • 一直說潮汐力在減緩地球自轉,為什麼現在地球自轉卻加速了?
    在宇宙中，天體的運動是非常具有規律性的，就拿地球來說，它每天都會沿著自轉軸轉一圈，周期大約是24小時，每一個回歸年，也就是今年的春分點到下一年的春分點，周期大約是365天。 如此往復周而復始，在我們的有生之年，這樣的規律是不會發生大的變化的。
  • 地球有自轉,公轉,那為什麼在地球看北極星會一直指向北方?
    地球有自轉，公轉，那為什麼在地球看北極星會一直指向北方？這個問題談了幾次，再簡單明了的說一下。地球自轉有一個自轉軸，就像一個有一根軸的皮球，人類把這個橫穿地球看不見的軸穿過地球的地方稱為南北極。這根軸一直虛擬的指向天空遙遠的地方，那裡有一顆星星，人類就把他命名為北極星。這樣地球每天都轉一圈，其餘不在軸上的星星看起來就像圍繞著地球轉，北極星就一直在軸上，被北半球的人們所看到，古代就成了人類指明方向的一顆星星。
  • 地球自轉一直是恆定的嗎?_政務_澎湃新聞-The Paper
    科學家為什麼要研究地球自轉變化？地球自轉的變化對我們眼中的星空有什麼影響呢？　　一、地球自轉一直在變化，而且變化相當複雜　　晝夜交替，日月星辰東升西落，背後的原因是地球自西向東的自轉。地球圍繞一條通過地心、連接南北極的假想軸轉動，這就是地球自轉，而那根假想軸被稱作自轉軸。
  • 地球自轉軸偏移為啥會偏移?與人類產生氣候變化有關
    自1899年以來，地球自轉軸已偏移了10.5米。目前科學家研究量化發現了地球自轉「搖擺」的第三個成因——人類活動導致全球氣候轉暖。
  • 為什麼地球會一直在自轉呢?
    地球我們晝夜的替換你一定知道是地球自轉引起的，你也一定想過:為什麼地球會一直旋轉?
  • 為什麼地球要自轉?
    但是科學家卻告訴你，地球每時每刻都在自轉。無論你是在中國、日本、美國還是南極，地球都在自轉。而且地球自轉的速度還很快。為什麼地球會自轉呢?其實，不僅地球在自轉，月球、太陽，以及幾乎所有的天體都會自轉。我們拿太陽系來解釋一下為什麼天體幾乎都會自轉。地球的自轉和太陽系的形成方式有關。太陽系的幼年就像一個大大的薄餅。
  • 日本地震使地球自轉加快1.8微秒 自轉軸偏移
    中廣網北京3月25日消息 據中國之聲《新聞縱橫》報導，來自美國宇航局(NASA)噴氣推進實驗室(JPL)的數據顯示，這場9.0級大地震使地球自轉軸偏移了25釐米，同時使地球自轉加快了1.8微秒。
  • 地球自轉為什麼傾斜?這對人類生存很重要
    存在即合理，地球的傾斜對我們人類來說並沒有造成什麼不利的影響，相反的，如果地球不是傾斜著的呢？地球的自轉為什麼會傾斜，這對人類的生存很重要在此之前，有一個笑話跟大家分享一下，某局長在一個學校進行巡視時，拿一個地球儀問一個學生，這個地球儀為什麼是傾斜的？這個學生很驚恐的回答：「不是我幹的。」
  • 如果地球自轉軸沒傾斜會怎樣?科學家:沒有四季,人類面臨滅絕!
    如果地球自轉軸沒傾斜會怎樣？科學家：沒有四季，人類面臨滅絕！我們現在所生活的時代，有四個季節來回更替，有白天和晚上交替進行。也就是大約在45億年前吧，有一顆天體與最原始的地球發生了強烈的碰撞。由於碰撞飛濺產生的殘骸，倒是非常意外的成就了我們今天的月球。在這期間，這場星體之間的大碰撞也導致了地球的自轉軸開始傾斜。也正是由於地球本身自轉軸的開始傾斜，在這短短的一年中，太陽的直射點位在南半球北半球之間來回波動，同時，這個周期也使我們地球產生了四季。
  • 地球為什麼會自轉?自轉靠的什麼力量?原來宇宙中有個奇妙的定律
    地球為什麼會自轉呢？感覺這個話題很籠統，確實也有點不好回答。據不可靠傳說，大物理學家牛頓，就是被「地球為什麼會自轉」給逼瘋的。其實，關於地球為什麼會自轉，可能是因為宇宙上的一切都在自轉吧，比如，太陽也自轉，月球、銀河、八大行星等也都有自轉，並且有人推測宇宙也在自轉呢，而這些都和天這和天體的形成過程有關。所以，由於宇宙中所有的天體都有自轉，那地球要是沒有自轉，反而會非常奇怪呢。
  • 為什麼我們看不到地球的自轉?
    為什麼我們無法觀察到地球自轉？這原因就像你無法看到腕錶上的分針轉動一樣。對於我們來說，它轉動得太緩慢了（但也僅僅是剛剛緩慢到難以察覺）。科學家在高氣壓或低氣壓系統周圍的雲的旋轉運動中可以找到地球自轉的跡象。由於地球自轉，颶風是呈逆時針方向旋轉的。狙擊手在射擊時也同樣要考慮地球自轉的影響。由於地球自轉，由槍射出的子彈在到達目標的位置時目標已經移動走了一點點。
  • 地球自轉軸傾角不斷變化影響南極冰蓋融化速度
    新研究發現，3000萬年來，南極冰蓋延伸入海時，對地球自轉軸傾角的反應最為強烈，因為延伸入海的冰蓋會與溫度較高的洋流接觸，從而加速融化進程。假如人類對二氧化碳排放不加以控制，到了下個世紀時，大氣中的二氧化碳濃度便會接近歷史上自轉軸傾角對冰蓋融化速度達到最高峰時的二氧化碳濃度。
  • 地球自轉軸傾角不斷變化:加速南極冰蓋融化速度
    隨著溫室氣體二氧化碳濃度不斷增加、全球持續變暖，南極冰蓋越來越容易受天文學尺度的循環周期影響，尤其是地球自轉軸傾角。新研究發現，3000萬年來，南極冰蓋延伸入海時，對地球自轉軸傾角的反應最為強烈，因為延伸入海的冰蓋會與溫度較高的洋流接觸，從而加速融化進程。
  • 地球自轉軸偏移 10.5 米,科學家認為人類要對此負主要責任
    經過研究人員測量，自 1899 年以來，地球的自轉軸已經偏移了大約 10.5 米 ，科學家經過研究量化了地軸偏移的原因，並發現其中三分之一的偏移量，是由於兩極特別是格陵蘭島地區冰雪融化、海平面上升造成的；三分之一的原因是由於冰川退縮重量減輕，導致陸地板塊向上擴張導致的；其餘三分之一的原因是地幔緩慢流失帶來的影響
  • 地球為什麼會自轉，地球真的是永動機嗎
    宇宙間的天體都在旋轉，這是它們運動的一種基本形式， 但要真正說明這個問題，首先要弄清楚地球和太陽系是如何形成的，因為地球自轉和公轉的產生與太陽系的形成密切相關。天文學家認為，太陽系是由古代的原始星雲形成的。原始星雲是非常稀薄的大片氣體雲，因受到某種擾動影響，再加上引力的作用而向中心收縮。
  • 地球自轉為何出現搖擺?人類要負責
    北京時間9月27日消息，據國外媒體報導，地球在自轉的時候會搖擺不定，目前科學家找到了這一怪異現象的具體原因：人類需要對地球自轉搖擺偏移負責。自1899年以來，地球自轉軸已偏移了10.5米。目前科學家研究量化發現了地球自轉「搖擺」的第三個成因——人類活動導致全球氣候轉暖。
  • 假如「地球自轉軸」沒有傾斜,你可能還是一隻大猩猩!
    地球自轉一周是一天，繞著太陽轉一周是一年。地球繞太陽公轉的軌道平面稱為「黃道面」，地球自轉的軌道平面稱為「赤道面」，赤道面和黃道面不在同一個平面上。為什麼說地球自轉軸沒有傾斜，人類可能還處於原始狀態呢？如果地球沒有傾斜，赤道面和黃道面重合，太陽的輻射一直在地球的赤道上，然後陽光到南北極的兩點，逐漸減少。
  • 地球自轉的原因究竟是什麼
    關於地球自轉的原因，現在還是停留在各種假說之中，並沒有科學的證實，或許，隨著科技的發展，人類在以後會弄明白這一點。有人說，地球自轉是由於太陽系早期形成時的慣性，這種慣性一直保持到了現在。按這種說法，太陽系所有的行星都應該是往一個方向自轉。但是，當其它行星都按著逆時針方向旋轉時，金星卻按著順時針方向旋轉；其它行星都是斜著身子轉，天王星卻橫著身子轉。
  • 地球為什麼會自轉和公轉?
    月亮繞著地球轉，地球繞著的太陽轉，這屬於公轉；而月亮、地球、太陽等星球，其自身都在繞著一個假想的軸旋轉，這屬於自轉。那麼天體為什麼會旋轉呢？地球誕生至今已有45億年的歷史，就讓我們通過地球的旋轉來揭秘這背後的原理。●什麼是旋轉？
  • 為什麼北極星可以一直處於地球的正北方?
    因為北極星一直處於地球的正北方，所以它是人們在戶外辨認方向的一個重要參照物。從古到今，北極星它不知道給多少人指明了方向，那麼北極星是顆什麼恆星？為什麼北極星可以一直處於地球的正北方呢？今天我們就來講一下這方面的知識。