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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
關鍵詞： 質(zhì)量分布 日本地震 地球物理學家 地球的自轉 時長 地球自轉 地質(zhì)調(diào)查局 地球內(nèi)部 旋轉速度 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級的強烈地震，隨后也伴隨著大量余震（圖中較小的實線圈）
新浪科技訊北京時間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，這場里氏9.0級特大地震加快了地球自轉，從而縮短了一天的長度。根據(jù)美國宇航局噴氣推進實驗室的地球物理學家理查德·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，格羅斯之前的計算值是大約1.6微秒，不過他后來根據(jù)最新的資料進行了修正。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，日本大地震導致地球自轉加速，從而縮短了一天的長度，幅度約為1.8微秒。”當然，隨著更新的進一步的數(shù)據(jù)匯總過來，或許還會有更新的修正。
這種情況很像是花樣滑冰的運動員在做旋轉動作時收緊自己的雙臂，從而加快旋轉速度。在地震中，地球質(zhì)量的分布越向赤道地區(qū)集中，地球就會轉的越快。
地球上的一天長度約為24小時，或86400秒。但由于地球質(zhì)量分布發(fā)生的季節(jié)性變化，這一長度是存在輕微差異的。在一年當中，其長度存在大約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，這就會影響地球質(zhì)量的分布。
根據(jù)初步的資料分析，美國地質(zhì)調(diào)查局的肯尼斯·霍達特(Kenneth Hudnut)計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軸是不同的概念。自轉軸是地球圍繞其轉動的軸，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)對稱分布。
格羅斯說：“這種形狀軸的改變可能會導致地球在自轉過程中發(fā)生與以往不一樣的晃動，但不會改變地球的自轉軸空間指向。能改變地球自轉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。”
這并非第一次由于大地震而導致地球一天的時常發(fā)生變化。在過去，強震也曾導致一天的時長發(fā)生改變。去年發(fā)生在智利的里氏8.8級強震導致地球自轉加速，一天的時長縮短1.26微秒，而2004年蘇門答臘島附近海域的9.1級地震則使一天的時長縮短了6.8微秒。另外，此次日本地震的后果還不會這么快結束。其不斷發(fā)生的余震可能還會輕微的改變一天的時長。
根據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局的數(shù)據(jù)，此次日本9.0級地震是該國有史以來最強的地震，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，距離仙臺市約130公里。地震引發(fā)了強烈海嘯，橫掃整個東北地區(qū)海岸。主震后已經(jīng)記錄到至少20次6.0級以上的強烈余震。
“理論上來說，任何改變地球質(zhì)量分布的事情都會改變一天的長度，”格羅斯說。“因此盡管震級較小，但是這些余震同樣會對地球的一天時長產(chǎn)生影響。但由于這些余震相對規(guī)模較小，其所造成的影響也就更小。”(新浪)