火星边跑边鸡啄米似的点头,地球也一样,原因还不完全明了

原标题:火星边跑边鸡啄米似的点头 , 地球也一样 , 原因还不完全明了

火星边跑边鸡啄米似的点头,地球也一样,原因还不完全明了
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很多人都玩过陀螺 , 当它在平面上旋转的时候 , 会绕着自己的轴转动 , 如果没有摩擦力 , 没有各种阻力 , 陀螺将绕着自己的轴不停地旋转下去 。
但现实中的陀螺显然不是完美的陀螺 , 平面也不是完全理想的平面 , 周围气流也可能会发生改变 , 所以陀螺在运行中自转轴会稍有晃动 , 运行一段时间后会因为各种力量影响 , 晃动越来越大 , 最终倒下 。
那么星球在太空中转动 , 会不会也发生晃动呢?
来自美国宇航局(NASA)喷气推进实验室航空工程师亚历克斯·科诺普利夫(AlexKonopliv)团队的一项新研究表明 , 火星也在太空中晃动 , 平均207天晃动一周 , 这意味着火星的自转轴实际并未指向一个方向 , 而是在太空中不断画圈 。
这种晃动被称为钱德勒摆动 , 火星是宇宙中已知第二颗出现钱德勒摆动的星球 。 那么第一颗是谁呢?

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钱德勒摆动
当然是地球 。
钱德勒摆动(Chandlerwobble) , 又称为钱德勒震颤 , 1891年由美国天文学家赛斯·卡罗·钱德勒发现 , 指地球自转轴相对于地球表面的小幅度运动 。
钱德勒摆动是地球自由章动的一种 , 而地球的自由章动是指在地球上某种内力作用下 , 或地球上物质移动调整时 , 引发的地球自转速度变化及摆动 。
1891年钱德勒发现了两种摆动 , 一种是气候变化如大气、海洋、陆地水、冰川等物质的质量迁移 , 包括风和洋流引发的受迫摆动 , 周期为一年 , 所以称为周年极移 。

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另一种就是钱德勒摆动 , 周期为433天 , 在地球表面的摆动幅度约为3到6米 , 与地球内核的质量分布、角动量、大气层、海洋或地壳有关 , 但实际原因并不明朗 , 目前认为海洋洋底压力变化和大气质量变化可以解释60%左右的钱德勒摆动 。
火星边跑边鸡啄米似的点头,地球也一样,原因还不完全明了】总而言之 , 地球的晃动和地球高度活跃有关 , 包括地表大气、水的运动及内部的各种运动等 , 导致了质量达60万亿亿吨的庞然大物 , 在太空里也会不由自主地“踉跄”前行 。 如果在地球的自转轴上装上一个鸡头 , 你在太空里观察就会发现 , 地球一边跑 , 一边还在不断地点头 , 就像鸡啄米一样 , 是不是很好玩呢?

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难以解释的火星鸡啄米
不仅地球 , 火星也会鸡啄米!
NASA团队利用2001火星奥德赛号、火星勘测轨道飞行器和火星全球勘测者号卫星18年来收集的资料数据 , 对火星的摆动进行了计算 , 结果发现 , 火星同样也出现了钱德勒摆动 , 只是幅度比地球要小得多 , 在地表上只有约10厘米 , 周期为206.9±0.5天 。 如果从火星北极观察 , 其运动方向近似为逆时针方向 。
这就让人有些百思不得其解了 。
按照物理规律 , 任何非理想状态的自由摆动 , 都会受到阻尼导致振幅下降 , 最终停止下来 。 地球并不是一个完美的刚体 , 所以钱德勒摆动也会因地球内部的非完全弹性而逐渐变慢 , 最终在约68年的时间里消失而不再摇头晃脑鸡啄米 。

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正是因为地球高度活跃的性质 , 钱德勒摆动才得以不断激发 , 让地球在经历了早就已经数不清的无数个68年后 , 依然在太空里一边跑路一边点头 。
而火星已差不多成为一颗“死”的行星 , 地核早已冷却 , 也没有火山爆发 , 表面也没有海洋、湖泊和河流 , 怎么45亿年了还在太空里边跑变摇头晃脑呢?按理说早就该停下来 , 踱着方步 , 四平八稳地矜持前行 , 不应该再像地球一样鸡啄米似的轻佻吧?
目前科学家们还无法解释这个现象 , 不过火星上也有稀薄的大气层 , 火星摆动的幅度也比地球小得多 , 会不会这就是激发钱德勒摆动的原因呢?研究人员认为 , 可能还要到火星的地壳、地幔中才能找到真正的原因 , 或许未来更多的研究会揭穿这个谜底 。
这项研究去年10月发表在《地球物理研究快报》上 。
参考:
GeophysicalResearchLetters:DetectionoftheChandlerWobbleofMarsFromOrbitingSpacecraft