從波及范圍圖可知，上個月發(fā)生在智利的8.8級地震是非常強烈的。但到底有多強烈？美國宇航局的科學(xué)家說它震“歪”了地軸。
美國宇航局噴氣推進實驗室的地質(zhì)學(xué)家理查德·格羅斯(Richard Gross)說：“如果我們的計算是正確的，智利地震使得地球的形狀軸偏移了大約8厘米?！?/p>
你也許會認(rèn)為地球突然傾斜了8厘米。但這并不是“形狀軸”所指的。格羅斯說：“形狀軸并不是按照地球是如何傾斜的來定義的，而是根據(jù)地球是如何平衡的而來的?！?/p>
地球并不是一個完美的球形。大陸和海洋在地球上也不是均勻分布。例如，北半球多陸地，南半球多海洋。這些不對稱的結(jié)果就是，地球在它自轉(zhuǎn)的同時還會擺動。形狀軸正是地球物質(zhì)的平衡軸，而自轉(zhuǎn)軸也會繞著它擺動。
格羅斯說：“智利地震所造成的物質(zhì)移動足以改變整個地球的質(zhì)量平衡狀態(tài)。”
形狀軸的偏移并不是什么新鮮的東西。對于其自身而言，由于“冰后回彈”形狀軸每年會移動大約10厘米。在上一個大冰期之后約1.1萬年，許多厚重的冰蓋消失了。這減輕了地殼和地幔的“負(fù)擔(dān)”，使得地球得以“伸展筋骨”回彈到更接近球形的狀態(tài)。這一回彈過程仍然在進行，因此很自然地，形狀軸也會隨之移動。
2010年2月底的智利地震對地球形狀軸的影響相當(dāng)于以往正常情況下一整年的偏移量。這是真正的由地震造成的偏移——并非“逗你玩”。
然而，到目前為止這一切都是計算和懷疑?！拔覀冞€沒有實際測到這一偏移，”格羅斯說，“但我正在計劃中?！?/p>
其中的關(guān)鍵是全球定位系統(tǒng)(GPS)?！笆褂萌騁PS接收機網(wǎng)，我們可以高精度地監(jiān)測地球自轉(zhuǎn)，”他說，“地球自轉(zhuǎn)和地軸指向的變化會影響我們從地球軌道上的衛(wèi)星所接收到的信號(的相位和時間)?！?/p>
GPS已經(jīng)用來監(jiān)測地球自轉(zhuǎn)的季節(jié)變化。它發(fā)現(xiàn)，潮汐、風(fēng)、洋流以及地球熔融核心的環(huán)流模式都會有規(guī)律地影響地球轉(zhuǎn)動。例如，1月中的某一天通常要比6月中的某一天長1毫秒。這一大致6個月的變化主要就是由季風(fēng)造成的。此外還有時間跨度為周、年、十年和世紀(jì)的變化。
地震會給GPS信號“加料”，格羅斯相信他能找到它。
“為此我必須在GPS的地球自轉(zhuǎn)測量中減去潮汐、風(fēng)和洋流的影響，”他解釋說，“在這之后地震的效果就會顯現(xiàn)出來?！?/p>
最近的新聞報道都集中在智利地震對地球日長的影響——它使得地球自轉(zhuǎn)周期縮短了1.26微秒。這是事實。但相對于風(fēng)和潮汐這一效應(yīng)完全可以忽略，因為后兩者的作用是地震的數(shù)千倍以上。
正如格羅斯所指出的，真正的新聞是地球形狀軸可能發(fā)生的偏移。他對此的看法非?！皣姎馔七M實驗室”化?！拔覀冇脕肀O(jiān)控行星際探測器的天線都位于地球上。如果我們的監(jiān)控平臺發(fā)生了偏移，我們需要了解它。”
之前還沒有測量到過由于地震所造成的地軸變化。2004年格羅斯曾嘗試尋找蘇門答臘9.1級地震所造成的偏移，但他沒有發(fā)現(xiàn)有關(guān)的信號。由于靠近地球赤道，因此蘇門答臘地震對地球形狀軸的改變并不明顯。雖然智利地震的烈度要小一些，但它也許會造成更大的偏移。
發(fā)現(xiàn)的舞臺已經(jīng)搭好。“計算機開足了馬力。潮汐、風(fēng)和洋流的模型也從來沒有這樣好過。智利的地震應(yīng)該會產(chǎn)生一個更強的信號?！?/p>
格羅斯希望幾個月內(nèi)就會有答案?！?/p>
謝懿 編譯
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