地軸是一條通過地心,連接南北兩極和赤道面垂直的假想軸,地球始終不停地繞著這個(gè)軸旋轉(zhuǎn)。它一直在漂移,科學(xué)家們終于知道那是為什么了。
和塑料地球儀不同,真正的地球沒有圓得那么規(guī)整,自轉(zhuǎn)也沒有那么滑溜??茖W(xué)家們?cè)缇椭赖厍虻淖赞D(zhuǎn)軸會(huì)漂移,20世紀(jì)的測(cè)量結(jié)果表明其每年大約漂移4英寸(10厘米),通常是向加拿大東北部的哈德遜灣移動(dòng),而自1899年以來,地球的自轉(zhuǎn)軸已經(jīng)移動(dòng)了大約34英尺(10.5米)。
近日,NASA宣布,他們整合了20世紀(jì)對(duì)地軸跨越百年的觀測(cè)及模型數(shù)據(jù)并進(jìn)行量化,終于首次確定了導(dǎo)致地軸漂移的三個(gè)主要原因:
冰川消融所產(chǎn)生的質(zhì)量差(主要是格陵蘭島)、末次冰期(第四紀(jì)冰河時(shí)代)后冰蓋消融地殼逐漸回彈的現(xiàn)象(冰后回彈)、由地球內(nèi)部向地表輸送熱量引起的地幔中巖石物質(zhì)的緩慢蠕動(dòng)(地幔對(duì)流)。
來自NASA噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室、該研究論文的第一作者Surendra Adhikari表示:“此前對(duì)地軸漂移現(xiàn)象的主流觀點(diǎn)認(rèn)為,其主要原因只有一個(gè),就是冰后回彈。但也有很多研究人員認(rèn)為,可能還存在其他現(xiàn)象和過程綜合導(dǎo)致了極移。在這項(xiàng)研究中,我們組裝了一系列我們認(rèn)為可能對(duì)地軸漂移產(chǎn)生重要影響的自然過程的模型,然后發(fā)現(xiàn)有三組過程呈現(xiàn)出了突出的重要作用。自20世紀(jì)以來全球冰凍圈的消融現(xiàn)象(尤其是格陵蘭島)就是其中之一。”
該團(tuán)隊(duì)還補(bǔ)充道:“淺顯的來說,地表和地球內(nèi)部各質(zhì)量的重新分配肯定會(huì)影響到這顆星球的旋轉(zhuǎn),比如土地、冰蓋、海洋和地幔流,就像陀螺的形狀和重量分布不同會(huì)導(dǎo)致它的運(yùn)動(dòng)也不一樣。從20世紀(jì)氣溫逐漸上升開始,格陵蘭島的冰一直在減少。實(shí)際上在那一百年內(nèi),格陵蘭島大約有7500千兆噸原先被鎖在陸地中的水重新分配到了海洋中,那可比2000萬個(gè)帝國大廈還重。因此這就讓格陵蘭島變成了陸地向海洋轉(zhuǎn)移質(zhì)量的最大‘供應(yīng)商’,繼而導(dǎo)致海平面上升、地球自轉(zhuǎn)軸漂移。其實(shí)冰川融化在全球范圍內(nèi)都有發(fā)生,比如南極,但格陵蘭島的地理位置太特別了,結(jié)果才令它成為了主要的‘貢獻(xiàn)者’。”
研究人員之一Erik Ivins解釋稱:“其中存在一個(gè)幾何效應(yīng)是,比起地極之處的質(zhì)量,與南北兩極呈45°角的地區(qū)的質(zhì)量對(duì)地軸漂移造成的影響更大。比如北極過來的格陵蘭島,南極過來的巴塔哥尼亞冰原。”
先前的研究認(rèn)為,冰川的回彈現(xiàn)象是地軸長(zhǎng)期極移的關(guān)鍵原因,而這項(xiàng)新研究所利用的20世紀(jì)的數(shù)據(jù)和這種回彈的統(tǒng)計(jì)分析本身已經(jīng)具有很大的關(guān)聯(lián)和依賴性,但在這種情況下,研究人員仍發(fā)現(xiàn)冰后回彈帶來的影響很可能只排了個(gè)第三。
前兩名被格陵蘭島和地幔對(duì)流拿走了。
上圖中,淺藍(lán)色表示極移,即地軸漂移這項(xiàng)運(yùn)動(dòng);粉色線表示格陵蘭島冰川消融(深藍(lán)色)、冰后回彈(黃色)、以及地球內(nèi)地幔對(duì)流(大紅色)的綜合計(jì)算結(jié)果。這些線條代表的是地球自轉(zhuǎn)軸漂移的方向而非數(shù)目。
關(guān)鍵詞: 地球