武汉科学家发现,地球踩着“节奏”呢!13日,中科院武汉测地所研究员刘根友介绍,他的研究团队在国际上首次探测到日长6年信号的长期衰减现象,相关论文近日在国际地学著名期刊《地球和行星科学通讯》上在线发表。这也是国际天文学界首次发现这个6年变化规律。

自从160多年前,法国人傅科通过实验让人们直观“看”到地球自转后,地球自转的事实已毋庸置疑。百余年间,科学家们都在试图搞清它是怎么转的。

他们怎么做呢?这就好比让我们最头疼的数字逻辑题,在一列数字里找出他们之间的关系。通过卫星等各种手段,地球自转的各种数据被记录,其中最核心的就是“日长”,即一天有多长,科学家可详尽至毫秒。一天24小时?NO!题目要是这么简单,怎么会算上几百年?日长每天都不一样。

从每年、每月甚至每周、每日,庞大的日长数据中,全球数以千计的科学家,验算推测这其中的规律。

地球自转的确是有周期的,每隔6年就出现一个减幅,仿佛一个正弦曲线,波峰时地球相对转得快,但又逐渐变慢,在下一个波峰到来前,欢快的“舞步”再起,在这样的韵律中,地球控制着自己的节奏,慢慢在减速自转。小彩旗会停,可这曲“地球之舞”当然不会停,但如果越来越慢,是否将改写教科书上的“一天24小时”概念、一天会变成25个小时吗?刘根友说,那得亿年之后了。

针对国际机构发布的长达50年的日长观测数据,中科院测地所团队通过频谱分析发现,存在一个6年的周期变化,振幅在减小,1962年—2012年总共减少了大约 0.05毫秒。

这种变化连“瞬间”都算不上,几乎很难察觉。但在精密测量时,这个量已经很大了,0.1毫秒产生的位置误差,在赤道上可达0.5米,产生的无线电波测距误差可达30公里。

“我们还进一步搞清了机理,这是地球核幔边界电磁耦合作用的结果”。刘根友介绍,影响地球自转的因素很多,包括厄尔尼诺,大的地震都会引起地球自转速度发生变化。作为一个天文学经典课题,分析地球旋转“快慢”,旨在了解地球本身。正是地球内核转动,影响其自转速度,天文学家从结果到过程,去反推地球内部物理现象和地球表面的物质分布,“这与老百姓生活很远,但人类必须了解我们生活的星球,这是永恒的研究课题”。

据了解,该项研究得到国家自然科学基金项目和国家重点基础研究发展计划(973项目)资助,武汉科学家们将会继续研究“地球之舞”。