(太阳月亮地球怎么转)太阳月亮地球转动关系

中国科学院国家授时中心和英国国家物理实验室时间频率组等机构的科学家发现一个令人感到不可思议的事情：

地球的自转速率非但没有减慢，相反有加速的趋势。

要知道，“一日”大概就是地球相对于太阳自转一周所花费的时间，常被称为一昼夜循环。不过，这样的定义并不严谨，因为“一日”的时间会变得不够准确。于是，国际计量局（BIPM）的科学家们借用的是更精确的“秒”来定义“一日”。

这是因为国际计量局已经对“秒”进行了严格的定义：

“一秒钟”等于 铯-133原子在非扰动基态时两个超精细能级间持续9,192,631,770次跃迁辐射所花费的时间。

这样定义“一日”就更加严谨一些，“一日”具体定义就是：86,400秒。

科学家发现，地球自转正在加快，就是因为一天所经历的时间长度常常少于86400秒。甚至还有短了1.4602毫秒的情况，这也是有记录以来最短的一天了，而这样的情况还在持续地加剧。

地球自转的趋势

这个发现实际上是有悖于常识的，这是因为地球自转理论上应该是越转越慢的，而不是越转越快。那为什么地球的自转应该是越来越慢的呢？

在宇宙中，衡量各个天体有一个核心的指标：质量。比如：大于太阳质量8%（也有说7%）的天体就会成为一颗恒星。“质量”这个指标会直接决定一个天体的类型。

而质量直接和引力相关，质量越大，引力越大。正是由于太阳的质量巨大，占据整个太阳系质量99.86%，以至于太阳系中的天体都要围绕着太阳转。

如果我们仔细分析地球，就会发现，地球同时绕着太阳转，同时还有月球会绕着地球转。月球的质量要小于地球，虽然它的引力远不如太阳，但是它对于地球的会起到一定的作用，依靠的依然是引力。我们可以把月球看成是地球的“刹车片”。为什么这么说呢？

我们都知道，地球自转一圈就是一天，而月球绕着地球转一圈就是一个月。月球公转的速度远远慢于地球的自转，这就起到了给地球减速，拖慢地球的作用。这个作用主要依靠的是月球的万有引力，地球上的海水、甚至是岩石和水、岩石和岩石之间都会相互摩擦。这个过程中本质上就是地球的动能转化成热能，最终这些热能都散逸到太空当中，而地球的速度也就减慢了。

理论上，如果太阳系一直存在，地球最终的自转速度就应该等于月球的公转速度，也就是一天的时间和一个月的时间一样长，这被称为潮汐锁定。

月球就被地球潮汐锁定了，所以月球的自转周期与它的公转周期是一样，都是一个月。这才使得月球总是一面朝着地球。

地球是在45.5亿年前形成的，形成之初一天大概只有6个小时，在6亿2000万年前，一天的时间大约是21.9小时。也就是说，45.5亿年以来，地球的自转一直在变慢。那这不是和科学家发现“地球自转变快”相矛盾了吗？

实际上，这并不矛盾，地球在大尺度上，也就是以几百万年，几亿年的尺度上，自转是在逐渐变慢的。如果选取过去2700年的时间做个估算，一个世纪大概要增加1.7微秒。

为什么地球自转变快了？

地球自转加速则是偶尔发生的事情，之前日本有过一次9级大地震，使得日本本州岛向东移动了大概2.4米，“一天”的时间也缩短了1.8微秒。这和地球质量分布是有很大关系的。那为什么和质量分布有关呢？

这就要涉及到物理学里面的一个概念：角动量。不过这里不详细去讲解角动量。我们就拿一个生活化的例子来理解。花样滑冰运动员在自转时，随着肢体动作发生改变，自转的速率也在变化。肢体动作的改变本质上就是质量分布在发生改变。

客观地说，科学家还没有完全搞清楚：这回地球质量分布发生了变化是什么原因导致的。

有些学者就猜测和南北极的冰川融化有关。几十年来，由于持续地全球变暖，使得大量的冰川和冰盖融化。在南北极就有大量的冰川和冰盖，尤其是南极，拥有地球上最大的单体冰块。这些冰川和冰盖融化后，会进入到海洋当中，质量会平均分布到地球各处，使得海平面上升，而原来这些冰川和冰盖都积累在地球的南北极。

所以，南北极的一部分质量是由南北极向全球海洋传递，进而导致地球质量分布发生变化。因此，就有学者猜测地球自转变快，很可能是由全球变暖导致的冰川融化造成的。