智利大地震加速地球自轉使一天縮短1.26微秒
發表:2010-03-04 00:23
據美國國家地理網站報導,美國宇航局3月1日宣布,智利2月27日發生的裡氏8.8級大地震衝擊力巨大,可能移動了地球軸心,縮短了一天的時長。
地球一天縮短1.26微秒
美宇航局下屬噴氣推進實驗室地球物理學家理查德-格羅斯(Richard Gross)通過電腦模型評估了智利大地震造成的影響。模擬結果顯示,由於加快地球自轉速度,智利大地震可能使地球一天的時長縮短了1.26微秒(1微秒等於百萬分之一秒)。為進行比較,格羅斯利用相同的電腦模型,對2004年12月發生的蘇門答臘9級大地震進行了估計,結果顯示那次地震使地球一天的時長縮短了6.8微秒。
格羅斯的研究還顯示,智利大地震使地軸移動了大約3英吋(約合8厘米)。地軸是一條人為想像出來的線,偏離地球自轉所圍繞的南北軸約33英尺(約合10米),依照這條線,全球分布不均衡的質量也因此變得均衡起來。
為解釋這種不同之處,美國威斯康星大學密爾沃基分校地震學家基思-斯維爾德魯普(Keith Sverdrup)將地球比作一個手裡握著塊石頭、身體不停旋轉的花樣滑冰選手。這名選手的旋轉軸依舊處於身體中央,但她的軸心會隨握石頭的手的方向而稍微移動。斯維爾德魯普未參與美宇航局的最新研究。
如何縮短地球一天時長
智利大地震是怎樣給地球注入一點渦輪推進力的呢?斯維爾德魯普再次用身體旋轉的花樣滑冰選手來說明這一點:「當她收緊手臂的時候,身體旋轉的速度開始加快。」同樣,在智利大地震期間,由於地球的部分質量被更快地吸引,地球的旋轉速度開始加快。智利大地震是所謂的逆沖地震(thrust earthquake),即在地球大部分表面(智利大地震是納斯卡板塊)滑入相鄰板塊下面時發生的地震。
這一過程被稱為潛沒,能夠引起地震和火山噴發。斯維爾德魯普說:「納斯卡板塊的岩層沉入地球內部,這就像是花樣滑冰選手將雙臂向身體縮回一樣。」由於向內移動,只有逆沖地震能縮短地球一天的時長。其他類型的地震則不會影響地球自轉,比如水平滑移地震,這時,一個板塊會水平移過另一個板塊。
當前,科學家雖然可以測量地球一天的時長,但精確度只能達到20微秒左右,所以,智利大地震造成的一天時長縮短是估計出來的,而不是測量出來的。斯維爾德魯普說:「但是,這並不意味著智利大地震的影響不存在,雖然這種影響稍縱即逝。」智利大地震引起的地球一天時長縮短並不會永遠持續下去,而這種影響的準確持續時間也無法進行測量。逆沖地震並不是能夠縮短或增加地球一天時長的唯一現象。火山噴發或月球的潮汐作用也能產生這種影響。
大地震源於1960年?
美國科學家3月1日在另一項研究中表示,最新地軸移動可能源於1960年智利9.5級大地震產生的壓力積聚。馬薩諸塞州伍茲-霍爾海洋研究院地質學家林建(音譯)在一份聲明中稱:「智利大地震的成因故事與2004年12月26日的蘇門答臘裡氏9級大地震非常相似,那次地震發生以後,蘇門答臘斷層南端又在2005年3月28日發生了裡氏8.7地震。」
「唯一的不同之處在於,1960年智利大地震北面相鄰部分是在50年以後裂開的,而2004年蘇門答臘地震南端相鄰部分只用了三個月便斷裂了。」林建表示,目前尚不清楚智利斷層為何用了遠比蘇門答臘斷層更長的時間「重複上一次的事件」。他說:「即便是50年發生一次大地震,我們在一生當中仍有可能遇到一次。因此,我們應該認真考慮地震接連發生的可能性。」
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