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地球自轉越來越慢,是勻速變慢還是變速的?

奧陶紀時期地球每天22小時,大約平均變慢速度是多少?應該是變速減慢的吧,大概多少Ma之後地球每天25小時?我以前算的是160Ma ,據說這裡有專家表讓我失望


我很少回答本專業問題,因為我害怕科普不好造成誤導。如果大家看著我很少回答本行業的問題的話,不要見怪,因為只有本專業的人才知道本領域內的很多看似普通平常的地方,其實有很多都是殺機四伏。

多謝諒解。下面,正式回答這個問題。

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自從20世紀60年代jwwells發現生物鐘現象以來,對珊瑚、雙殼類以及層疊石的研究發現500Ma(前奧陶紀)前每年有420天,現在為365天,這表明,地球的自轉速度是長期減慢的【1】。

而Scrutton、Pannella和Lambeck綜合了古生物鐘的最近進展,對比結果表明,由生長韻律求出的結果與現代天文觀測的結果符合的相當好【2-3】

最後科學家提出了潮汐理論來解釋地球自轉減慢的問題。根據潮汐理論,潮汐摩擦導致的地殼自轉減慢,使日長每世紀增加2.3±0.1ms(毫秒)【4】.利用古代關於日月食、月掩星、天體會合等天象的觀測記載,可以研究得到地球自轉的長期變化,一些結果表明,在過去二、三千年間,地球自轉長期減慢的平均效果是每世紀日長平均增加約1.7±0.05ms,小於潮汐摩擦理論得到的結果。這與實際的結果是不符合的,所以說目前在不斷的修正這個理論模型。

那麼實際的地球自轉的周期是怎麼樣的呢。

1宏觀。

首先來一張宏觀的大圖。注意,注意,以下的時間單位都是Ma,百萬年。圖可以放大。

近5億年來朔望月天數的變化[據任振球,1990]

從這張圖明顯可以看出,地球的自轉速度的變化並不是長期勻速不變,或者說是線性減慢的。古地球自轉可能存在間隔2億多年的准周期,其原因可能與小行星或彗星撞擊地球等因素有關。從圖可以看出,1.4億年中生代,地球自轉速度處於高峰;2.3億年前二疊紀,地球自轉速度處於低谷。總體上一直在減緩。

這就是所謂的地球的自轉的天下大勢。

2微觀尺度。

具體到一個很小的時間段內的時候,地球的自轉是怎麼樣表現的呢?

與朔望月天數變化所表示的地球自轉速度變化具有周期性的結果不同,對珊瑚、雙殼類以及層疊石求出的地球自轉速率變化率是線性遞減的.根據其變化率往前外推,則在20億年前將為每年700天,這與根據疊層石求得的每年446~448天的結果不相符合。

由此看來,地球自轉速度變化只能在較短時期內認為是線性的,在更長的時間範圍內應是有較大起伏的.

以上結論對某些假定條件沒有進行充分論證,如地球繞太陽的周期、地球與太陽的距離是否不變很多因素有關,所以,還需要進一步的研究,包括對地球自轉變緩模型的修正。任重而道遠。

總結下:

長期來看,地球自轉是一直有一個「偽周期」的變緩的。但不是線性的變緩。

短期來看,從生物生長的軌跡反映出來,其具有線性的變緩的趨勢。

完。

參考文獻:

1.楊冬紅, 楊學祥. 地球自轉速度變化規律的研究和計算模型[J]. 地球物理學進展, 2013 (1): 58-70.

2.Jones H, Smart R. 褐矮星的視差和自行測定及其相關物理性質研究[J]. 2013.

3.Scrutton C T. Periodic growth features in fossil organisms and the length of the day and month[M]//Tidal friction and the earth』s rotation. Springer Berlin Heidelberg, 1978: 154-196.

4.Eubanks T M, Steppe J A, Dickey J O, et al. Causes of rapid motions of the Earths pole[J]. 1988.


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