【{$randkws}】天体物理学家揭示为什么地球的一天在十亿多年里一直是19.5小时 - {$web_name} 一组天体物理学家已然表明

一组天体物理学家已然表明，从大约20亿年前到6亿年前，由太阳驱动的大气潮汐抵消了月球的作用，使地球的自转速率维持稳定，一天的长度维持在恒定的19.5小时。致谢:凯文·m·吉尔
（神秘的突发CPU性能消息地球uux.cn）据多伦多大学：多伦多大学(U of T)的一个天体物理学家小组揭示了由月球潮汐引力引发的地球一天慢慢而稳定的延长是如何停止了十亿多年的。
他们表明，从大约20亿年前到6亿年前，由太阳驱动的大气潮汐抵消了月球的作用，使地球的自转速率维持稳定，一天的长度维持在恒定的19.5小时。
假如没有这十亿年来地球自转变慢的停顿，我们如今的一天24小时将会延长到60多小时。
刻画结局的探究，“为什么一天有24小时长；地球大气热潮汐、今日双11预售盘点成分和平均温度的历史”发表在今日的《科学进展》杂志上。运用地质证据和大气探究工具，科学家们表明，太阳和月亮之间的潮汐僵局是由大气温度和地球自转速率之间偶然但相当重大的联系导致的。
这篇论文的作者含有诺曼·默里，一位来自T大学加拿大理论天体物理探究所(CITA)的理论天体物理学家；武汉大学物理系探究生吴汉波，；多伦多斯卡伯勒大学天文与天体物理学系和物理与生态科学系；Jeremy Laconte，波尔多天体物理评测室，前CITA博士后探究员；和克里斯托弗·李，麻省理工大学物理系
当月球在大约45亿年前首次形成时，一天不到10个小时。但从那以后，月球对地球的引力一直在减缓我们地球的自转，导致一天越来越长。明星动态测评今日，它持续以每世纪1.7毫秒的速度增长。

地球大气的功率谱。x轴是波长，例如，针对从西向东研究的波，5是地球周长的五分之一的波长，而-5强调一样的波长，但是针对从东向西研究的波。y轴是频率，以每天的周期为单位，例如2强调每天两个周期，即12小时。棕色的独家娱乐八卦观察细线显示了太阳在一、二、三等位置的作用力。每天的周期数(24小时、12小时、8小时等)。鸣谢:阪崎&汉密尔顿
月球经由拉扯地球的海洋来减缓地球的自转，在地球的相对两侧形成潮汐隆起，我们历程了高潮和低潮。月球对这些凸起的引力，加上潮汐和海底之间的摩擦，对我们旋转的星球起到了刹车的作用。
“阳光也形成了具有一样类型凸起的大气潮汐，”默里说。“太阳引力拉动这些大气凸起，对地球形成一个扭矩。但它没有像月球那样减缓地球的自转，反而加速了地球的自转。”
在地球地质历史的大若干时间里，月球潮汐比太阳潮汐强10倍左右；所以，地球的旋转速度变慢，白昼变长。
但是大约20亿年前，大气凸起更大，由于大气更温馨，由于它的自然共振——波穿过它的频率——与一天的长度相匹配。
大气就像一个钟，在由含有温度在内的各类因素确定的频率下共振。换句话说，就像1883年印度尼西亚喀拉喀托火山大爆发所形成的波浪一样，波浪经由它的速度取决于它的温度。同样的原理阐释了为什么当温度不变时，钟总是发出同样的声音。
在地球历史的大若干时间里，大气共振一直与地球的自转速率各异步。今日，两次大气“涨潮”各需要22.8小时环游全球；由于共振和地球24小时自转周期各异步，大气潮汐相对较小。

默里和他的兴办者在他们的探究中依赖于地质证据，比如这些来自潮汐河口的样本，它们揭示了大潮和小潮的循环。信用:通用电气威廉姆斯
但在探究的十亿年期间，大气更温馨，并以大约10小时的周期形成共振。另外，在那个时代的到来，地球的自转，被月球减慢，达到20小时。
当大气共振和一天的长度变成偶数因子(10和20)时，大气潮汐得到加强，凸起变得更大，太阳的潮汐引力变得足够强，可以抵消月球潮汐。
“这就像推一个荡秋千的子女，”默里说。“假如你的合作力和摆动的周期各异步，它不会走得很高。但是，假如它们是同步的，当秋千在它行程的一端停下来时，你正合作，这种合作会增多秋千的动量，它会走得更远更高。大气共振和潮汐就是这样发生的。”
除了地质证据，默里和他的同仁们还运用全球大气环流模型(GCMs)预测了这一时期的大气温度。大气环流模型和气候学家用来探究全球变暖的模型是一样的。依据Murray的说法，他们在团队探究中表现如此出色的事实是一个及时的教训。
“我和那些对气候转变持怀疑态度的人谈过，他们不相信告诉我们我们正处于气候危机的全球循环模型，”默里说。“我告诉他们:我们在探究中使用了这些全球循环模型，他们是对的。他们岗位。”
尽管它在地质历史上很遥远，但这一结局为气候危机增多了额外的视角。由于大气共振随温度而转变，默里强调，我们当前变暖的大气或许会对这种潮汐不平衡形成作用。
“随着全球变暖，我们增多了地球的温度，我们也使共振频率变得更高——我们正使我们的大气层远离共振。结局，来自太阳的扭矩缩减了，所以，白天会变得更长，比其他状况下更快。”