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日本地震改變地球質(zhì)量分布 一天縮短1.8微秒
關(guān)鍵詞： 質(zhì)量分布 日本地震 地球物理學(xué)家 地球的自轉(zhuǎn) 時(shí)長(zhǎng) 地球自轉(zhuǎn) 地質(zhì)調(diào)查局 地球內(nèi)部 旋轉(zhuǎn)速度 天體
這張圖像反映了日本3月11日地震的主震（最大的實(shí)線紅圈），以及隨后出現(xiàn)的大量余震發(fā)生的位置（虛線圈）。之前在9日也曾發(fā)生過一次里氏7.2級(jí)的強(qiáng)烈地震，隨后也伴隨著大量余震（圖中較小的實(shí)線圈）
新浪科技訊北京時(shí)間3月16日消息，3月11日發(fā)生在日本的特大地震造成了地球上的一天長(zhǎng)度發(fā)生變化，并改變了地球的整體質(zhì)量分布。
根據(jù)最新的數(shù)據(jù)分析，這場(chǎng)里氏9.0級(jí)特大地震加快了地球自轉(zhuǎn)，從而縮短了一天的長(zhǎng)度。根據(jù)美國(guó)宇航局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的地球物理學(xué)家理查德·格羅斯(Richard Gross)的估算，縮短的幅度大約是1.8微秒。
考慮到此次地震對(duì)地球內(nèi)部的整體質(zhì)量分布造成何種影響，格羅斯之前的計(jì)算值是大約1.6微秒，不過他后來根據(jù)最新的資料進(jìn)行了修正。1微秒等于100萬分之一秒。
他說：“通過改變地球內(nèi)部的質(zhì)量分布，日本大地震導(dǎo)致地球自轉(zhuǎn)加速，從而縮短了一天的長(zhǎng)度，幅度約為1.8微秒。”當(dāng)然，隨著更新的進(jìn)一步的數(shù)據(jù)匯總過來，或許還會(huì)有更新的修正。
這種情況很像是花樣滑冰的運(yùn)動(dòng)員在做旋轉(zhuǎn)動(dòng)作時(shí)收緊自己的雙臂，從而加快旋轉(zhuǎn)速度。在地震中，地球質(zhì)量的分布越向赤道地區(qū)集中，地球就會(huì)轉(zhuǎn)的越快。
地球上的一天長(zhǎng)度約為24小時(shí)，或86400秒。但由于地球質(zhì)量分布發(fā)生的季節(jié)性變化，這一長(zhǎng)度是存在輕微差異的。在一年當(dāng)中，其長(zhǎng)度存在大約1毫秒，或1000微秒的差異。這種差異有諸多原因，比如不同季節(jié)大氣中高空噴流的分布就很不一樣，這就會(huì)影響地球質(zhì)量的分布。
根據(jù)初步的資料分析，美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局的肯尼斯·霍達(dá)特(Kenneth Hudnut)計(jì)算出此次日本地震使本州島平移了8英尺(2.4米)，并使地球形狀軸(figure axis)改變近17厘米。
地球的形狀軸和自轉(zhuǎn)軸是不同的概念。自轉(zhuǎn)軸是地球圍繞其轉(zhuǎn)動(dòng)的軸，而形狀軸則是以地球質(zhì)量分布為參考的軸，圍繞該軸，地球質(zhì)量呈現(xiàn)對(duì)稱分布。
格羅斯說：“這種形狀軸的改變可能會(huì)導(dǎo)致地球在自轉(zhuǎn)過程中發(fā)生與以往不一樣的晃動(dòng)，但不會(huì)改變地球的自轉(zhuǎn)軸空間指向。能改變地球自轉(zhuǎn)軸指向的只有外部引力作用，因此只有太陽、月球或其他行星這樣的天體能辦到?！?/p>
這并非第一次由于大地震而導(dǎo)致地球一天的時(shí)常發(fā)生變化。在過去，強(qiáng)震也曾導(dǎo)致一天的時(shí)長(zhǎng)發(fā)生改變。去年發(fā)生在智利的里氏8.8級(jí)強(qiáng)震導(dǎo)致地球自轉(zhuǎn)加速，一天的時(shí)長(zhǎng)縮短1.26微秒，而2004年蘇門答臘島附近海域的9.1級(jí)地震則使一天的時(shí)長(zhǎng)縮短了6.8微秒。另外，此次日本地震的后果還不會(huì)這么快結(jié)束。其不斷發(fā)生的余震可能還會(huì)輕微的改變一天的時(shí)長(zhǎng)。
根據(jù)美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局的數(shù)據(jù)，此次日本9.0級(jí)地震是該國(guó)有史以來最強(qiáng)的地震，也是人類自1900年有記錄以來的第四大地震。其震中位于東京東北373公里的洋面，距離仙臺(tái)市約130公里。地震引發(fā)了強(qiáng)烈海嘯，橫掃整個(gè)東北地區(qū)海岸。主震后已經(jīng)記錄到至少20次6.0級(jí)以上的強(qiáng)烈余震。
“理論上來說，任何改變地球質(zhì)量分布的事情都會(huì)改變一天的長(zhǎng)度，”格羅斯說?！耙虼吮M管震級(jí)較小，但是這些余震同樣會(huì)對(duì)地球的一天時(shí)長(zhǎng)產(chǎn)生影響。但由于這些余震相對(duì)規(guī)模較小，其所造成的影響也就更小?！?新浪)