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在参加别人的婚礼时，我们经常会说各种各样的祝福语。其中有一句很常用，那就是祝新人天长地久（前几天看白岩松的讲座，他告诉我们“天长地久”最初并非这个意思，不过我们就不探讨文字了，暂且按照我们常用的意思来理解吧）。 这样的祝福语，主要是图个吉利，没人会去较真。不过，你可能不知道，天的确在变长…… 恐龙的一天更短 目前，越来越多的证据已经表明，地球的自转一直处于减速的状态中。早在几十亿年之前，它就开始“刹车”，一直到现在，并且还将延续到未来。 最近，《 Paleoceanography and Paleoclimatology（古海洋学与古气候学）》杂志上发表了一支国外团队的研究报告，再次印证了这个说法。 你可能会好奇，科学家生活在现代，怎么知道远古时期地球的自转速度？  虽然那个时期距离我们已经很远了，但还是为我们留下了蛛丝马迹。而这些蛛丝马迹，就印刻在一种叫做Torreites sanchezi的生物身上。这是一种蛤类生物，和我们常吃的蛤蜊、花甲等是近亲。 如果你经常吃花甲粉，就会发现花甲的壳上有一圈一圈的图案，密密麻麻的。其实，这些图案就和树木的年轮一样，真实地反映着蛤类的年龄。 而Torreites sanchezi更特别，它们的生长速度是非常快的。它们的“年轮”，甚至都不是按年计算，而是按天来计算。随着Torreites sanchezi的生长，它的年轮仅仅需要几个小时就可以发生变化，这是非常神奇的。  研究人员通过对一个标本的仔细研究，发现它大约活了9年的时间。而再根据它的年轮，就可以计算出来它所生活的年代，一年有多少天。 结果显示，那个时候，地球自转速度比现在更快，一天只有23.5个小时。因此，当时的地球上，一年有整整372天。而它所生活的年代，正是恐龙最后的活跃期——大约7000万年前的白垩纪。 看样子，恐龙的生物钟，要比我们快一点。如果想要复活恐龙，怕是没过多久，它们的日子就要过蒙圈了。  同样利用蛤类的年轮，科学家发现4亿多年前的泥盆纪时期，地球的自转速度还要更快，大约每一年有420天，可见当时的一个地球日有多么短暂。 当然了，除了这些蛤类的年轮之外，科学家还有其他的证据，证明地球自转在减速，比如古人对日食的记录、天体会合的天象等等。 目前来说，比较流行的说法认为，地球的自转周期每100年会延长1.8毫秒左右。这个数字可能让你觉得微不足道，但正是这样的集腋成裘，导致了几亿年里地球自转周期的明显变化。按照这个速度，10亿年后，地球的一天将要达到29个小时。 地球为何会减速 首先，研究一个物理量是怎么没的，要明确它是怎么来的。地球为啥自转了45亿年还没有停止？ 这是由于原始行星盘的自转所带来的角动量，经过漫长岁月累积下来的。这个行星盘上的微粒旋转着聚集成为了地球，角动量保持了下来。因此，想要让地球减速，就要抵消掉这个角动量。 谁能抵消这个角动量呢？ 月球。  根据科学家的观测，月球正在一点点远离我们地球。由此可以推断，在恐龙时代，月球也更加靠近地球。 月球对于地球的潮汐力，是宇宙中所有天体中最大的，这个潮汐力，其实就是月球对于它正对着的地球区域的一种牵引力。随着月球不断远离地球，它的公转角速度也会越来越慢，相对于地球的自转速度越来越滞后，这就导致了地球自转的减速。 除了月球之外，科学家还找了其他的原因。 首先，就是人造卫星等太空探测器。其实，这是一个简单的圆周运动原理：距离圆心越远，速度越慢。这些探测器本身就是地球的物质做成的，我们可以看作是地球的一部分。当这些地球的一部分离开地表，相当于这部分的圆周运动半径变大了，自然会“拖累”地球的自转。 打个比方，你抱着两个铅球站在地上，然后用最大的力量转圈，假设一秒钟能转一圈。但如果你不再抱着铅球，而是把它们用1米长的绳子绑住再转圈，就会比之前慢得多，可能要两秒。  不过，人类目前发射的航天器一共才几千个，即使按照发射了一万个航天器，每个按照十吨来计算，也不过是十万吨。而地球的质量高达59.8万亿亿吨，那十万吨根本就微不足道。但另一方面，地球的自转减速也没有那么的明显，所以也很难说这些人造航天器能起到多大作用。 不止月球要背锅 除此之外，地球自身的运动，也会对自转速度造成影响，而且是正负两方面都有影响。 研究报告显示，2004年的印度洋地震，就给地球加速了3微秒。2011年日本的大地震，也让地球自转速度加快了1.8微秒。通常来说，地震都会对地球自转产生加速效果。原因在于，地震会导致地球质量的重新分布，让地球结构尽量接近质心，也就是尽量减少力臂的长度。和人造航天器的原理一样，只不过是相反的，由于力臂减少，所以自转可以因此而加快。  除了地震之外，其他地球因素也会影响自转速度。 美国大气和环境研究公司的科学家戴维·萨尔斯丁曾经做了长达15年的研究，得出结论：厄尔尼诺现象带来的风向和风力的巨大变化，也会影响地球的自转速度。 日本东京工业大学的一支研究团队也在《科学》杂志上发表过论文，阐述地幔深处的导电性差异对地球自转产生的影响。 另外，导致地球自转速度减慢的原因之中，还有一点非常重要，不可忽略，那就是海水。我们知道，地球是个刚体，但海水是流体。地球自转的时候，作为刚体的岩石部分会正常自转，而流体的海水会滞后。这一点很好理解，你用一个碗装一半的水，然后端着碗前进，就会发现碗的速度和你一样，但是水需要“反应”一下，所以会落后一点点。同样的，地球的海水也会滞后，和海底产生摩擦，导致地球的减速。 不对啊，你可能会想，海水也是地球的一部分，经过四十几亿年，应该和地球同步了啊，就像用传送带运输半碗水一样，一段时间后，水应该会慢慢平稳啊！  问题还是在于月球，月球带来的潮汐作用，导致地球的海水不能安安稳稳地留在原地。同时，地球表面的风、地震等，也会带来海水的流动。因此，海水是不可能安稳的。 同样的，月球的远离，也可以产生和前面说的航天器一样的效果。它越远离地球，越能够拖地球的后腿。 会停止减速吗？ 你可能要问：地球的减速会停止吗？有尽头吗？难道有一天，地球会完全停止自转？ 有人认为，地球未来的命运，会像冥王星一样。我们知道，太阳系质量最接近的行星-卫星组合，就是地月系和冥王星-冥卫一组成的行星系了。冥卫一对于冥王星同样有拖动作用，最终的结果是它们互相被潮汐锁定，冥卫一的公转周期和冥王星的自转周期达成同步，它们都只有一面朝向对方。  冥王星系运行示意图 对于地月系来说，目前只有月球被潮汐锁定，地球还相对自由。随着地球自转速度越来越慢，或许未来的终点是地球也被潮汐锁定，只有一面能看见月亮，另一面再也看不见月亮。 不过，按照地球自转减缓的速度，恐怕是等不到互相潮汐锁定的那一天，太阳系就要完蛋了。而且，地球表面环境远比冥王星复杂，所以结果也不会那么简单。 总之，对于目前的我们来说，地球自转的减慢不会产生任何影响。在未来，地球和表面的生物也会适应新的自转周期。毕竟，这么几十亿年的减速，地球都坚持过来了，还怕再减速几十亿年吗？ |
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