在參加別人的婚禮時(shí)，我們經(jīng)常會說各種各樣的祝福語。其中有一句很常用，那就是祝新人天長地久（前幾天看白巖松的講座，他告訴我們“天長地久”最初并非這個(gè)意思，不過我們就不探討文字了，暫且按照我們常用的意思來理解吧）。
這樣的祝福語，主要是圖個(gè)吉利，沒人會去較真。不過，你可能不知道，天的確在變長……
恐龍的一天更短
目前，越來越多的證據(jù)已經(jīng)表明，地球的自轉(zhuǎn)一直處于減速的狀態(tài)中。早在幾十億年之前，它就開始“剎車”，一直到現(xiàn)在，并且還將延續(xù)到未來。
最近，《 Paleoceanography and Paleoclimatology（古海洋學(xué)與古氣候?qū)W）》雜志上發(fā)表了一支國外團(tuán)隊(duì)的研究報(bào)告，再次印證了這個(gè)說法。
你可能會好奇，科學(xué)家生活在現(xiàn)代，怎么知道遠(yuǎn)古時(shí)期地球的自轉(zhuǎn)速度？
雖然那個(gè)時(shí)期距離我們已經(jīng)很遠(yuǎn)了，但還是為我們留下了蛛絲馬跡。而這些蛛絲馬跡，就印刻在一種叫做Torreites sanchezi的生物身上。這是一種蛤類生物，和我們常吃的蛤蜊、花甲等是近親。
如果你經(jīng)常吃花甲粉，就會發(fā)現(xiàn)花甲的殼上有一圈一圈的圖案，密密麻麻的。其實(shí)，這些圖案就和樹木的年輪一樣，真實(shí)地反映著蛤類的年齡。
而Torreites sanchezi更特別，它們的生長速度是非?？斓?。它們的“年輪”，甚至都不是按年計(jì)算，而是按天來計(jì)算。隨著Torreites sanchezi的生長，它的年輪僅僅需要幾個(gè)小時(shí)就可以發(fā)生變化，這是非常神奇的。
研究人員通過對一個(gè)標(biāo)本的仔細(xì)研究，發(fā)現(xiàn)它大約活了9年的時(shí)間。而再根據(jù)它的年輪，就可以計(jì)算出來它所生活的年代，一年有多少天。
結(jié)果顯示，那個(gè)時(shí)候，地球自轉(zhuǎn)速度比現(xiàn)在更快，一天只有23.5個(gè)小時(shí)。因此，當(dāng)時(shí)的地球上，一年有整整372天。而它所生活的年代，正是恐龍最后的活躍期——大約7000萬年前的白堊紀(jì)。
看樣子，恐龍的生物鐘，要比我們快一點(diǎn)。如果想要復(fù)活恐龍，怕是沒過多久，它們的日子就要過蒙圈了。
同樣利用蛤類的年輪，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)4億多年前的泥盆紀(jì)時(shí)期，地球的自轉(zhuǎn)速度還要更快，大約每一年有420天，可見當(dāng)時(shí)的一個(gè)地球日有多么短暫。
當(dāng)然了，除了這些蛤類的年輪之外，科學(xué)家還有其他的證據(jù)，證明地球自轉(zhuǎn)在減速，比如古人對日食的記錄、天體會合的天象等等。
目前來說，比較流行的說法認(rèn)為，地球的自轉(zhuǎn)周期每100年會延長1.8毫秒左右。這個(gè)數(shù)字可能讓你覺得微不足道，但正是這樣的集腋成裘，導(dǎo)致了幾億年里地球自轉(zhuǎn)周期的明顯變化。按照這個(gè)速度，10億年后，地球的一天將要達(dá)到29個(gè)小時(shí)。
地球?yàn)楹螘p速
首先，研究一個(gè)物理量是怎么沒的，要明確它是怎么來的。地球?yàn)樯蹲赞D(zhuǎn)了45億年還沒有停止？
這是由于原始行星盤的自轉(zhuǎn)所帶來的角動量，經(jīng)過漫長歲月累積下來的。這個(gè)行星盤上的微粒旋轉(zhuǎn)著聚集成為了地球，角動量保持了下來。因此，想要讓地球減速，就要抵消掉這個(gè)角動量。
誰能抵消這個(gè)角動量呢？
月球。
根據(jù)科學(xué)家的觀測，月球正在一點(diǎn)點(diǎn)遠(yuǎn)離我們地球。由此可以推斷，在恐龍時(shí)代，月球也更加靠近地球。
月球?qū)τ诘厍虻某毕?，是宇宙中所有天體中最大的，這個(gè)潮汐力，其實(shí)就是月球?qū)τ谒龑χ牡厍騾^(qū)域的一種牽引力。隨著月球不斷遠(yuǎn)離地球，它的公轉(zhuǎn)角速度也會越來越慢，相對于地球的自轉(zhuǎn)速度越來越滯后，這就導(dǎo)致了地球自轉(zhuǎn)的減速。
除了月球之外，科學(xué)家還找了其他的原因。
首先，就是人造衛(wèi)星等太空探測器。其實(shí)，這是一個(gè)簡單的圓周運(yùn)動原理：距離圓心越遠(yuǎn)，速度越慢。這些探測器本身就是地球的物質(zhì)做成的，我們可以看作是地球的一部分。當(dāng)這些地球的一部分離開地表，相當(dāng)于這部分的圓周運(yùn)動半徑變大了，自然會“拖累”地球的自轉(zhuǎn)。
打個(gè)比方，你抱著兩個(gè)鉛球站在地上，然后用最大的力量轉(zhuǎn)圈，假設(shè)一秒鐘能轉(zhuǎn)一圈。但如果你不再抱著鉛球，而是把它們用1米長的繩子綁住再轉(zhuǎn)圈，就會比之前慢得多，可能要兩秒。
不過，人類目前發(fā)射的航天器一共才幾千個(gè)，即使按照發(fā)射了一萬個(gè)航天器，每個(gè)按照十噸來計(jì)算，也不過是十萬噸。而地球的質(zhì)量高達(dá)59.8萬億億噸，那十萬噸根本就微不足道。但另一方面，地球的自轉(zhuǎn)減速也沒有那么的明顯，所以也很難說這些人造航天器能起到多大作用。
不止月球要背鍋
除此之外，地球自身的運(yùn)動，也會對自轉(zhuǎn)速度造成影響，而且是正負(fù)兩方面都有影響。
研究報(bào)告顯示，2004年的印度洋地震，就給地球加速了3微秒。2011年日本的大地震，也讓地球自轉(zhuǎn)速度加快了1.8微秒。通常來說，地震都會對地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生加速效果。原因在于，地震會導(dǎo)致地球質(zhì)量的重新分布，讓地球結(jié)構(gòu)盡量接近質(zhì)心，也就是盡量減少力臂的長度。和人造航天器的原理一樣，只不過是相反的，由于力臂減少，所以自轉(zhuǎn)可以因此而加快。
除了地震之外，其他地球因素也會影響自轉(zhuǎn)速度。
美國大氣和環(huán)境研究公司的科學(xué)家戴維·薩爾斯丁曾經(jīng)做了長達(dá)15年的研究，得出結(jié)論：厄爾尼諾現(xiàn)象帶來的風(fēng)向和風(fēng)力的巨大變化，也會影響地球的自轉(zhuǎn)速度。
日本東京工業(yè)大學(xué)的一支研究團(tuán)隊(duì)也在《科學(xué)》雜志上發(fā)表過論文，闡述地幔深處的導(dǎo)電性差異對地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的影響。
另外，導(dǎo)致地球自轉(zhuǎn)速度減慢的原因之中，還有一點(diǎn)非常重要，不可忽略，那就是海水。我們知道，地球是個(gè)剛體，但海水是流體。地球自轉(zhuǎn)的時(shí)候，作為剛體的巖石部分會正常自轉(zhuǎn)，而流體的海水會滯后。這一點(diǎn)很好理解，你用一個(gè)碗裝一半的水，然后端著碗前進(jìn)，就會發(fā)現(xiàn)碗的速度和你一樣，但是水需要“反應(yīng)”一下，所以會落后一點(diǎn)點(diǎn)。同樣的，地球的海水也會滯后，和海底產(chǎn)生摩擦，導(dǎo)致地球的減速。
不對啊，你可能會想，海水也是地球的一部分，經(jīng)過四十幾億年，應(yīng)該和地球同步了啊，就像用傳送帶運(yùn)輸半碗水一樣，一段時(shí)間后，水應(yīng)該會慢慢平穩(wěn)??！
問題還是在于月球，月球帶來的潮汐作用，導(dǎo)致地球的海水不能安安穩(wěn)穩(wěn)地留在原地。同時(shí)，地球表面的風(fēng)、地震等，也會帶來海水的流動。因此，海水是不可能安穩(wěn)的。
同樣的，月球的遠(yuǎn)離，也可以產(chǎn)生和前面說的航天器一樣的效果。它越遠(yuǎn)離地球，越能夠拖地球的后腿。
會停止減速嗎？
你可能要問：地球的減速會停止嗎？有盡頭嗎？難道有一天，地球會完全停止自轉(zhuǎn)？
有人認(rèn)為，地球未來的命運(yùn)，會像冥王星一樣。我們知道，太陽系質(zhì)量最接近的行星-衛(wèi)星組合，就是地月系和冥王星-冥衛(wèi)一組成的行星系了。冥衛(wèi)一對于冥王星同樣有拖動作用，最終的結(jié)果是它們互相被潮汐鎖定，冥衛(wèi)一的公轉(zhuǎn)周期和冥王星的自轉(zhuǎn)周期達(dá)成同步，它們都只有一面朝向?qū)Ψ健?/p>
冥王星系運(yùn)行示意圖
對于地月系來說，目前只有月球被潮汐鎖定，地球還相對自由。隨著地球自轉(zhuǎn)速度越來越慢，或許未來的終點(diǎn)是地球也被潮汐鎖定，只有一面能看見月亮，另一面再也看不見月亮。
不過，按照地球自轉(zhuǎn)減緩的速度，恐怕是等不到互相潮汐鎖定的那一天，太陽系就要完蛋了。而且，地球表面環(huán)境遠(yuǎn)比冥王星復(fù)雜，所以結(jié)果也不會那么簡單。
總之，對于目前的我們來說，地球自轉(zhuǎn)的減慢不會產(chǎn)生任何影響。在未來，地球和表面的生物也會適應(yīng)新的自轉(zhuǎn)周期。畢竟，這么幾十億年的減速，地球都堅(jiān)持過來了，還怕再減速幾十億年嗎？
