在地球遥远的远古时代,一天并不像我们现在所熟知的那样。当恐龙还存在于地球上的两亿多年前,一天的长度大约只有23小时左右。

这是因为在那些古老的地质时期,地球自转速度更快,这是由于地球与月球之间的引力作用在当时尚未像今天这样减缓地球的自转速度。

地震和火山会影响地球的自转(美联社)

一天25小时

即使在人类较为接近的历史中,例如在大约4000年前的青铜时代,研究表明那时一天的平均长度比现在大约24小时(即86400秒)短约0.47秒。

这种微小的时间差在日常生活中并不明显,但在天文计算和地球精密科学中却极为重要。这种测量是通过对地球运动的精确分析实现的,主要依靠地质和考古记录进行。

展望未来,科学家们预测,如果由于潮汐力和其他内外因素,地球的自转继续逐渐变慢,那么一天的长度将持续增加。

天文模型表明,大约2亿年后,地球上一天的时间将从现在的24小时增长到完整的25小时。

这种一天长度的缓慢变化,是地球动态系统的一部分,受到多种因素影响,包括地球与月球之间的引力相互作用、地球表面质量分布的变化(例如冰川融化)、地球内部结构变化(例如外核流动)甚至地震和火山活动。

在闰秒的情况下,数字时钟会异常地显示60秒 (盖帝图像)

日常波动

换句话说,我们日常所测量的时间并不是在历史长河中恒定不变的,而是活跃星球运动的反映,受到强大宇宙力量的影响,并在数百万年中不断演化。

除了这些长期的变化外,地球的自转也存在日常波动。自然因素如地震、火山、潮汐和地球内部结构等都可能影响地球的自转速度,导致其微幅加快或减缓,这些微小的变化随着时间的推移可能会累积。

尽管地球自转总体上呈现减缓趋势,科学家们自2020年以来却注意到地球开始加快自转。这一观察结果来自于“国际地球自转与参考系统服务”(IERS)提供的数据,而该组织隶属位于华盛顿的美国海军天文台。

数据显示,有些日子的长度比标准短了大约1.5至1.6毫秒。2024年7月5日被记录为目前最短的一天,比平常少了1.66毫秒;而在2025年,类似的短日出现在7月9日、7月12日、7月22日以及8月5日。

多种外力正在影响地球一天的长度(美国媒体)

闰秒调整

科学家们认为,这种自转加快可能首次让我们在历史上不得不从协调世界时(UTC)中减去一秒钟。这意味着在2029年,我们的时钟可能会直接从23:59:59跳到00:00:01。

目前的系统由“国际地球自转与参考系统服务”(IERS)负责管理,每隔几年就会增加或减少一秒,以校正地球自转与原子钟之间的时间差。过去,一直都是增加闰秒,以确保时间精度。

下一次原本计划添加闰秒的时间是2025年12月31日。然而,考虑到地球最近的加速现象,短期内很可能不会添加任何闰秒。

闰秒通常被添加在6月30日或12月31日的末尾,并出现在午夜前一秒。在数字时钟上,这一秒会显示为23:59:60。

此制度属于协调世界时(UTC)调整的一部分,这是全球统一时间标准,各时区相对于它向前或向后偏移一定的小时或分钟数。

协调世界时的基础是国际原子时(TAI),它汇集了全球约200个高精度原子钟的数据,这些原子钟分布在世界各地的实验室中。

为什么地球自转在加快?

目前对于这一自转加快现象尚无明确解释,但这并不意味着这是某种“神秘现象”。科学家们推测,可能由以下一种或多种因素共同作用引起:

  • 地球内部因素:可能是地球内部(如地核或下层地幔)发生了某种变化,而不是大气或海洋造成的。
  • 潮汐力:月亮对地球水体的引力作用可能减缓或加速地球自转。
  • 地震与火山活动:这些事件改变了地球内部质量的分布,进而影响自转速度。
  • 极地冰层融化:冰层融化导致地球质量重新分布,从而可能影响自转轴倾斜和转速。

无论如何,这些变化对我们日常生活影响甚微,但对高精度时间系统(如卫星导航、互联网同步、航空导航等)却极为关键。

来源: 电子网站