地球是人类独一的家园,地球母亲除了绕着太阳转,天天还会绕着一个设想的地轴转一圈,地球自转一圈即是一天,转这一圈耗时23小时56分。地球赤道半径为6378千米,即赤道周长为40053千米,细算一下,地球赤道处的自转线速度为465 米/秒。地球自降生已有45亿年的汗青,莫非地球的自转速度一向都没发生改变吗?
珊瑚化石表白:3.7亿年前一年有400天,地球自转速度比此刻快
说到珊瑚,最闻名的当属澳洲的大堡礁。珊瑚是一类很古老的生物,早在寒武纪期间就起头在海中繁衍生息。珊瑚虫是直径只有几毫米的腔肠动物,珊瑚化石就是这些珊瑚虫的遗骸。珊瑚虫会排泄出石灰质的外壳,用来庇护本身免受损害,外壳的本家儿要化学当作分为碳酸钙。珊瑚儿女老是糊口在老一辈珊瑚的石灰质遗骨堆上,这些珊瑚不竭的制造石灰质的外壁,年复一年,不竭标的目的周围伸展,最终形当作壮不雅的珊瑚礁。珊瑚礁形当作速度很慢,礁体厚度每年只增加几厘米。
上图为单体珊瑚
单体珊瑚会形当作一个桶状的石灰质外壁,外壁时粗时细,呈环节状分布,每一节上又布满了藐小而平行的环纹,环纹的宽度不到0.05毫米。科学家们经由过程研究发现,这些节和环纹是珊瑚排泄石灰质能力不不变造当作的,与树木年轮的形当作机理近似,珊瑚排泄石灰质的能力和太阳光的强弱有关,是以,日夜瓜代和季候瓜代城市影响珊瑚的石灰质排泄能力。白日光线强烈,石灰质就排泄的多,晚上无光就排泄的少。冬夏两季阳光也有很是较着的强弱差别,珊瑚的石灰质排泄能力天然也存在差别。
基于上面的认知,那么珊瑚外壁上粗细瓜代的节即是季候瓜代造当作的,粗的部门是炎天形当作的,而细的部门是冬天形当作的。珊瑚的环纹就仿佛是树木的年轮。树木的每一个年轮对应的是一年,而珊瑚外壁上一个环纹对应的是一天。
上图为贵州珊瑚化石横切面
1963年,美国古生物学家威尔斯当真数了一下泥盆纪(泥盆纪是地质学上的一个期间,在距今4亿年到3.5亿年之间)单体珊瑚化石上的环纹数目,他发现该珊瑚化石上一节有390多条环纹。这意味着,泥盆纪一年中的天数不是365天,而是390多天。此后,科学家们还研究了其它地质时代的珊瑚化石,也得出了一致的结论。
可见,3.7亿年前地球上一年大约有400天,并不是乱说八道,而是有证据撑持的。在3.7亿年前,地球的自转速度更快,那时的一天只有大约22个小时,赤道自转线速度大约每秒500米。跟着地球自转速度的变慢,此刻一天是24小时,一年大约365天。
需要注重,地球正在迟缓地远离太阳,地球公转周期正在变长,即一年的总时长在变长。按照今朝的不雅测数据,地球近日点每年远离太阳1.5厘米。
地球为什么会自转?
珊瑚化石证实地球自转速度确其实变慢,那么是什么原因导致地球速度在变慢呢?回覆这个问题之前,让我们先弄大白地球为啥会自转。
地球、太阳同宗同源,来自统一片星云,同样也担当了扭转的特征。不管是地球、太阳,仍是月球,它们都在自转,自转速度各不不异。地球之所以在永不断息的自转,是因为角动量守恒以及惯性。物体的活动并不需要外力维持,外力只能改变物体的活动状况。
星云在引力的感化下缩短汇聚形当作了太阳、地球等太阳系内的浩繁天体。在该过程中,因为星云中的物质自己就存在活动,星云内部的物质分布也并不平均,万有引力形当作的力矩使星云扭转了起来。太阳系最先降生的天体是太阳,余下的尘埃形当作了地球等八大行星。若是没有外力矩感化,星云的总角动量并不会跟着外形的改变而丢掉,地球和太阳等太阳系内的天体都将分派必然的角动量,这个过程中总角动量守恒。这就是地球自转的原由,也是宇宙中其它天体扭转的原由。地球自转和公转的初始动力都来历于此。
如上图所示,早期太阳系一片混沌。
来自太阳和月球的潮汐感化,使地球自转速度变慢
天体之间靠引力互相影响,在太阳系内,太阳和月球的引力对地球的影响最大。地球并不是一个刚体,在太阳和月球的引力感化下,地球会发生轻细的形变。地球除了岩石和铁质内核,地球概况还有大气层和海洋。按照潮汐感化的对象分歧,又分为陆潮、浪潮、气潮三大类。它们在太阳和月球引力的感化下,会呈周期性形变,最显著的即是海水的涨落,这即是潮汐现象。
在地球发生潮汐形变时,来自地球内部物质的彼此摩擦(好比海水与地球表层岩石的摩擦)会阻碍这一趋向,使形变过程发生延迟,这叫做潮汐摩擦。在这一过程中,会发生与地球自转偏向相反的力,阻碍地球自转活动。地球自转的动能被转化为地球的内能,地球的自转速度便迟缓的降低,地球自转一周的时候便被不竭的拉长。此外,月球也在这一过程中逐渐远离地球,每年大约远离地球3.8厘米。
科学家经由过程对古代日食记实的研究,也证实了地球的自转速度正在减慢。按照科学家的研究,地球自转周期每个宿世纪大约变长1~2毫秒。可不要小看这一数字,几亿年下来地球自转周期就要耽误一两个小时。这意味着,十几亿年前地球上一天不到20个小时。
上图为艺术家想象的原始地球
现实上,地球自转速度除了在长周期内呈减慢趋向,在短期内还会时快时慢周期性震动。地球自转速度在短期内,除了不法则的转变(好比地动也会对地球自转速度造当作影响)以外,还与季候的转变有关。固然地球的自转速度在逐渐变慢,但短期内对人类几乎没什么影响。
感激阅读,热爱科学的伴侣,接待存眷我。
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