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日本地震改变地球质量分布 一天缩短1.8微秒
http://www.jxnews.com.cn   2011-03-16 09:57   编辑: 薛岚

日本发生9.0级强烈地震

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  这张图像反映了日本3月11日地震的主震(最大的实线红圈),以及随后出现的大量余震发生的位置(虚线圈)。之前在9日也曾发生过一次里氏7.2级的强烈地震,随后也伴随着大量余震(图中较小的实线圈)

  北京时间3月16日消息,3月11日发生在日本的特大地震造成了地球上的一天长度发生变化,并改变了地球的整体质量分布。

  根据最新的数据分析,这场里氏9.0级特大地震加快了地球自转,从而缩短了一天的长度。根据美国宇航局喷气推进实验室的地球物理学家理查德·格罗斯(Richard Gross)的估算,缩短的幅度大约是1.8微秒。

  考虑到此次地震对地球内部的整体质量分布造成何种影响,格罗斯之前的计算值是大约1.6微秒,不过他后来根据最新的资料进行了修正。1微秒等于100万分之一秒。

  他说:“通过改变地球内部的质量分布,日本大地震导致地球自转加速,从而缩短了一天的长度,幅度约为1.8微秒。”当然,随着更新的进一步的数据汇总过来,或许还会有更新的修正。

  这种情况很像是花样滑冰的运动员在做旋转动作时收紧自己的双臂,从而加快旋转速度。在地震中,地球质量的分布越向赤道地区集中,地球就会转的越快。

  地球上的一天长度约为24小时,或86400秒。但由于地球质量分布发生的季节性变化,这一长度是存在轻微差异的。在一年当中,其长度存在大约1毫秒,或1000微秒的差异。这种差异有诸多原因,比如不同季节大气中高空喷流的分布就很不一样,这就会影响地球质量的分布。

  根据初步的资料分析,美国地质调查局的肯尼斯·霍达特(Kenneth Hudnut)计算出此次日本地震使本州岛平移了8英尺(2.4米),并使地球形状轴(figure axis)改变近17厘米。

  地球的形状轴和自转轴是不同的概念。自转轴是地球围绕其转动的轴,而形状轴则是以地球质量分布为参考的轴,围绕该轴,地球质量呈现对称分布。

  格罗斯说:“这种形状轴的改变可能会导致地球在自转过程中发生与以往不一样的晃动,但不会改变地球的自转轴空间指向。能改变地球自转轴指向的只有外部引力作用,因此只有太阳、月球或其他行星这样的天体能办到。”

  这并非第一次由于大地震而导致地球一天的时常发生变化。在过去,强震也曾导致一天的时长发生改变。去年发生在智利的里氏8.8级强震导致地球自转加速,一天的时长缩短1.26微秒,而2004年苏门答腊岛附近海域的9.1级地震则使一天的时长缩短了6.8微秒。另外,此次日本地震的后果还不会这么快结束。其不断发生的余震可能还会轻微的改变一天的时长。

  根据美国地质调查局的数据,此次日本9.0级地震是该国有史以来最强的地震,也是人类自1900年有记录以来的第四大地震。其震中位于东京东北373公里的洋面,距离仙台市约130公里。地震引发了强烈海啸,横扫整个东北地区海岸。主震后已经记录到至少20次6.0级以上的强烈余震。

  “理论上来说,任何改变地球质量分布的事情都会改变一天的长度,”格罗斯说。“因此尽管震级较小,但是这些余震同样会对地球的一天时长产生影响。但由于这些余震相对规模较小,其所造成的影响也就更小。”(晨风)

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