为什么十多亿年前,地球一天只有18个小时,而现在却有24个小时?

用户93199796533


地球上一天的时间确实在变慢,只不过变慢的速度太慢了,我们不可能感受到!

事实上,地球刚刚形成时自转更快,一天的时间只有6个小时左右,比现在快很多!以后为什么一天的时间越来越长呢?

主要有以下几个信因素!

一是地球自身的熔岩运动造成时空板块摩擦让地球自转的速度逐渐减慢,而地球内部的运动至今仍在继续!

而是地球周围天体的潮汐引力作用,主要是月球的潮汐引力,也对地球的自转起到减缓作用,经过漫长的时间积累,效果就会显现出来!

还有一个因素是各种天体对地球的撞击,其中就走月球的故事,一颗火星大小的小行星猛烈撞击地球,这样的撞击不但形成了月球,更是让地球自转有一个“急刹车”!

科学家们经过计算,计算出地球每秒慢大约1/75000秒,看起来微不足道,但漫长时间累计起来效果就非常明显了!

可以预见的是,遥远的未来,地球上一天的时间将会是25,26小时,甚至30小时!


宇宙探索


从46亿年前地球形成以来,地球自转的速度其实是一直在变慢,而且这个变化过程是极其缓慢的。

地球自转的动力来自于最初形成时碎片相互碰撞的能量,也就是说地球不停自转是由于惯性所致。下图为地球刚刚形成时的模拟图。

经研究发现,地球刚刚形成的时候一天的时间只有4小时。到了大约16亿年前地球自转周期减慢到了9小时。到了6亿年前,地球自转周期减慢到了了20个小时。到了今天地球的自转周期是23时56分4秒。科学家们估算地球自转减慢的速度是每过100年自转周期会增加1.8毫秒。如果按照这个速度,2亿年之后,地球上一天的时间将变成25小时。

至于地球自转变慢的原因,现代比较公认的理论是由于月球引力引起的潮汐。月球造成的海洋潮汐每时每刻都抚摸着陆地,从宏观上来看潮水与地表的摩擦是一个消耗能量的过程。数万亿年间,无数次的摩擦把地球自转的能量一点点地损耗,使地球自转变得越来越慢。也正是由于这个原因,月球从形成以来自转速度也一直在变慢,直到今日月球的自转速度和它的公转速度相当,也就是说月球正对地球的永远是一个面,我们把这个现象称作“潮汐锁定”。

不过在某些偶然因素下,地球自转速度也会变快,比如地震。2011年的日本311大地震震级达到了里氏9.0级,后来美国航空航天局测得在这次地震后地球自转周期减少1.6微秒。同样的,2010年的智利使地球自转周期减少了1.26微秒。2004年的印度洋海啸更是使地球自转周期减少了6.8微秒。

至于为什么地震能加快地球自转速度,有种理论称强烈的地震会使地球变得更匀称更接近球体,这样地球的转动惯量就减小了,从而自转速度加快了。不过从长期趋势来看,地球自转速度是一直变慢的。


熊猫爱飞行


毫无疑问,地球的自转总体上是越来越慢。科学家根据放射性元素精确地分析出地球的年龄为45.4亿年,上下误差在400万年。太阳诞生于氢分子云的引力坍塌,之后还残留大部分原行星盘,这些星盘在引力的作用下形成了八大行星和其他小行星彗星等。

一开始地球自转才几个小时,直到现在的24小时。

科学家计算地球每天自转周期减慢0-2ms。

地球形成海洋之后,月球的引力导致地球产生了潮汐。由于月球的引力拖拽,形成了潮汐减慢效应,加剧了地球的自转减速。



除了月球的影响,地球在诞生之初或许遭遇了和火星大小的行星的撞击,这种撞击虽然在一时间给地球带来了巨大的能量。但也导致地球质量增加,冷却下来后,大质量的天体由于动能的原因必然会减速。

还有就是,地球内部相对于诞生之初越来越不活跃,导致推动地球自转的的能量也降低了。

还有一个原因是来自太阳的辐射。太阳到现在已经中年了,其辐射给地球的能量远没有以前那么多。外太空辐射的减少,导致地球的可接收到的能量减少,这也是自转自转减速的一个原因。

虽然地球自转整体减慢,但是也有加速到过程,如果地球在某一时期,密集发生地震就会释放大量能量,导致地球自转加速。比如2004年的印度洋大地震,就


辐射减少,地球内部不太活跃,地球自转就慢了,反之亦然。

所以,地球自转减慢的主因是月球的引力导致的“刹车”。但是科学家预计月球正在以每年3.8cm的速度远离我们,数十亿年后,月球将离我们而去。到时候地球自转会大幅加速。


科学认识论


我们都知道地球上一天是24个小时,这个时间不会变化,这是因为地球自转一周的时间正好是24小时左右(23小时56分04秒),但是如果从地球形成的时间跨度上来看,地球自转的时间变化是非常大的。


有科学家认为地球刚形成的时候自转一周还不到一个小时,有一个计算地球自转的公式是这样的,地球自转一周时间=赤道周长/赤道线速度。而地球公转轨道线速度(平均)为:29.8公里/秒=107280公里/小时,地球的赤道周长为40076公里,这样可以计算出地球最初的自转一周时间为40076公里/107280公里/小时=0.37小时,也就是说只有22.2分钟。

这么快的速度真是让人十分吃惊了,其实此说很值得商榷,首先是最初时的地球并没有现在体积和质量大,再就是如此快速的旋转,会使得像地球如此规模的岩质行星的地壳难以稳定,地球上的风速也将大得难以想象,第三就是太阳对地球的潮汐引力会发生潮汐锁定作用,使得地球的运行速度变慢,所以地球不可能达到过如此快速的自转运行现象。


天文学家们普遍认为地球的自转活动一直受月球的很大影响,那么要知道地球早期自转速度的话,还需要了解月球是什么时候开始影响地球的。通常认为月球是形成于某颗行星和地球的碰撞之中,这颗行星大概像火星那么大,以倾斜的角度和地球发生了碰撞,之后有大量的物质抛散到太空,而在碰撞的一刻,地球的自转速度实际上已经发生了极大的变化,并且地轴的指向也开始变得不稳定。

之后月球在抛散出去的大量物质中形成,由于它和地球相互间有着极大的牵引力,所以会对相互间的运行活动形成影响,特别是因为地球上有着面积广大的海洋,还有厚厚的大气层,同时地球内部的岩浆有液态的性质,这这些流体在月球引力作用下会在地球上形成潮汐摩擦,这种摩擦作用使得地球自转变慢,同时地球潮汐对月球也施加一个向前的拉力,持续增加它的轨道机械能,于是月球公转轨道会缓慢上升,这也是月球渐渐远离地球的原因。



假设月球形成于42亿年前,那么通过计算就能发现,那时的地球一天的时间或者只有五个小时,而最初的月球距离地球也只有4万公里左右,但是通过40多亿年的时间变化,地球的自转活动已经被放慢到一天有24小时,而地月之间的距离也已经扩展到了平均38万公里,当然地球的自转活动也会受到一些小行星撞击的影响,不过主要影响者还是来自于月球的潮汐力(另外也有太阳潮汐力的部分作用)。


地球自转变慢和月球远离地球的这一趋势以后还会持续,什么时候什么时候会停止呢?这就要看两者相互的作用力什么时候能达到平衡,通常认为卫星的自转与公转周期与行星的自转周期相同时,两者才会是最平衡的状态,如今月球的自转与公转周期是相同的,但是这与地球的自转周期却不相同,不过通过计算可以得出,当地球的自转周期达到47天的时候,才会和月球的自转与公转周期趋于相同,这时两者才能达到最平衡的状态,而届时的月球也将处在距离地球50万公里之遥的位置上。


科普大世界


很高兴回答您的问题!

地球形成至今,自传的速度可以说是越来越慢了,形成之初转的飞快,转一圈只需要8个小时,而到了现在,转一圈需要24个小时,自转速度只有原来的三分之一了!

地球是累了还是懒了?其实,地球越转越慢,月球是要负主要责任的!

其实简单来说,就是月球的引力把地球自转“拖拽”得越来越慢。

地球在自转的过程中,会受到月球的引力作用。

月球的引力,会使得地球正对或者背对着月球的区域,会发生潮汐隆起,随着地球的自转,这个隆起的位置就偏离了正对或者背对月球的方向,而是形成了一个微小的夹角,月球引力倾向于把这个隆起往回拽,就对地球自转产生了一个与自转方向相反的“拖拽”力。

有人可能会问,那另一个方向上的隆起,月球施加的力不是顺着地球的自转方向么?两者抵消岂不是没影响?

这是因为,月球对靠近月球这一侧的潮汐隆起的“拖拽力”是要比远离月球那一侧的“拖拽力”要大的,两者的合力,依旧是与地球自转方向相反的。

随着时间的推移,地球的自转速度还将会越来越慢。原子钟显示,地球每隔一个世纪一天延长1.7毫秒,这个变慢的速度,人类是不可能察觉出来的。


希望我的回答能对您有帮助!

如有不准确之处,望不吝赐教!


不服软的小软


十多亿年前的18小时,以及今天的24小时,都是用同一个单位时间计量的。现在的一天时间较之前变长了,这是因为地球的自转变慢了。


地球这个球体在太阳系中围着太阳公转的同时也自转,如果时间跨度不大,粗略的计算时,可以认为地球自转的角动量保持不变。地球的自转变慢了,是因为地球自转的角动量或转动动能在逐渐的变小。

地球上的地质活动以及潮汐等现象会使得机械能向内能方向转化,继而导致地球自转的转动动能或角动量减小,这就使得地球自转的角速度会逐渐变小。

在人类的文明对时间的要求不是很精密的情况下,这种影响完全可以忽略不计,甚至不会被察觉出。而现在,地球自转变慢的影响已经不能忽略,于是出现了弥补地球自转变慢的措施——闰秒。近几十年以来,每经过一段时间,协调世界时中就会增加一个闰秒,这就是地球自转变慢的表现。



刁博


这是因为自地球形成以来,自转速度就在不断减慢。到了现在,地球需要大约24小时才能绕轴旋转一周。早前地球的自转速度比现在快,所以自转周期更短。在十多亿年前,地球的自转周期比现在短了数小时。而在四十多亿年前,地球刚刚形成之后,地球绕轴自转一周所需的时间仅为4小时。地球的自转速度之所以逐渐变慢,最主要的原因来自月球的潮汐作用。

地球在形成上千万年之后,遭遇一颗原始行星的撞击,导致自转轴倾斜,并向太空中抛射出大量的碎片,由此形成了月球。在那时,月球与地球的距离仅为2.3万千米。

在月球引力的作用下,地球朝向月球以及背离月球的两侧都会产生潮汐隆起。由于地球的潮汐隆起倾向于随着地球自转,而地球的自转角速度要快于月球绕地球的公转角速度,所以月球的引力就会把潮汐隆起往回拽,这就会导致地球自转减速。原子钟显示,地球每隔一个世纪一天延长1.7毫秒。

另一方面,由于地球和月球的总角动量不会发生变化,这意味着月球将会获得地球的自转角动量,所以月球的轨道会变得越来越大,即月球离地球越来越远。据估计,月球的轨道半径每年增加3.8厘米。

经过46亿年之后,地球的自转周期已经延长至24小时,月球的轨道半径已经扩大至38万千米。这个过程还会继续下去,地球的自转周期还会继续延长,月球的轨道半径还会继续扩大。直到数十亿年后,地球被月球潮汐锁定,那时地球的自转周期将会长达47天,而月球的自转周期以及公转周期也会变成47天,月球的公转轨道半径将会比现在增加135%。


火星一号


大约42亿年前,地球也刚刚形成不久,一颗如火星般大小的天体撞击地球,这颗天体名为“忒伊亚”,撞击产生的碎片环绕地球一圈,月球在其中诞生。

起初的地球在刚刚形成时,自转速度极快,一天只有4个小时左右。但经过了一次大撞击之后,自转速度减慢了,但依旧很快。

月球诞生后,又过去了几亿年,稳定的海洋出现了。

起初的海洋风浪很高,数百米的海啸是轻而易举的,这“得益于”月球的引力影响,月球的引力也在缓慢的给地球自转“刹车”。

这个过程是很漫长的。地球自转不断减速,那么既然地月系统的总角动量不变,所以月球每年正以3.8cm的速度远离着地球。

从最初刚刚形成时距离地球仅三四万公里,到如今的38万公里,而这一距离会随着时间的流逝进一步扩大。

予人玫瑰,手有余香!


一枚游戏科幻迷


答:地球的自转速度在逐渐减慢,主要原因是月球引力对地球的潮汐作用。


古生物学家通过古生物化石发现,在5亿年前,地球自转周期只有21小时,如果继续往前推,在10亿年前,地球的自转周期只有18小时。

也就是说,地球的自转速度越来越慢,地球的一天也越来越长;科学家分析,导致地球自转速度减慢的原因是多方面的,其中最主要的因素,就是月球引力对地球的潮汐作用,使得地球的自转动能被消耗掉。


原理:我们知道,月球和太阳的引力作用,都会导致地球的潮汐作用,由于月球距离更近,所以月球对地球的潮汐j作用影响更大;地球71%的表面积是海洋,在面对月球的一侧,海水会被月球的引力吸起,由于地球的自转角速度远大于月球的公转角速度,于是被吸起的海水和地球固态层发生内摩擦,就像踩刹车一样使得地球自转减速。

减速过程把地球的自转动能转化为海水的内能,也使得月球逐渐远离地球,科学家测量发现,月球正在以每年3.8cm的速度远离地球,地球每个世纪后自转周期大约会减慢千分之一秒。


在短时间内,这种影响可以忽略不计,但是宇宙最不缺的就是时间,再等数亿年,这种影响就不能忽略了;或许再过5亿年,地球的一天将会延长为27小时;月球也已经远离了地球2万公里,那么地球上再也看不到日全食了。

对地球自转周期的影响,除了月球的潮汐作用外,还有大规模的地质运动,也会明显影响地球的自转速度;比如2011年日本大地震,就造成地球一天延长1.6微秒;2004年的印度尼西亚大海啸,造成地球一天缩短了3微秒。


好啦!我的答案就到这里,喜欢我们答案的读者朋友,记得点击关注我们——艾伯史密斯!


艾伯史密斯


这个问题一切的原因就是我们天天在看的月球。因为月球在逃跑。


为何这样说呢?地球自转时间减慢这个先不说,只要知道月球以每年3.8厘米左右的速度远离地球,不要疑惑,二者皆是相同原因。

一开始这个问题也困扰了科学界很久,直到后来发现,罪魁祸首不是谁,正是逃跑的月球。

地球自转速度相对月球是很快的,地球引力锁定了月球,使月球即使有自转公转也总是以一面对地球,这种叫做潮汐锁定。

但不要忘了,月球相对地球再小,它也是有引力的天体,地球影响它,它同样影响地球。 当地球高速自转时,面对月球的海洋等在月球引力下会拔高,这种现象产生就是海洋逆流,巨大的海洋逆地球自转方向流动,与海底大陆造成摩擦,从而对地球自转造成刹车。虽然影响很小,科学家推测大约十万年会使地球自转一周的时间加大1.8秒,但经不住地球漫长历史,两亿年地球自转就会加长一个小时。

十多亿年前到现在,足足使地球自转加长了6个多小时。 所以地球之所以自转减慢就是这个原因。


分享到:


相關文章: