若果全世界的人口在同一刻同一地點跳起,地球的公轉速度大概會有秒速0.0000000000001米的改變。(※1)一群德國的學生曾以此為題發起了惡搞活動─World Jump Day─呼籲位於西半球的人於2006年7月20日11:39.13 UTC一齊跳起以改變地球軌道。
單以人類之力當然難以撼動地球,但大自然其實秒秒在影響地球的自轉。排除了地球本身的歲差及章動等天體運動外,現今已知影響地球自轉的因素至少有:太陽系內行星間的引力作用;海洋及大氣等流體施加於地殼的壓力;水體、植被、冰帽及地殼活動等質量分佈改變;地核與地函間的摩擦及電磁作用等等。以上作用均會導致地球變形及令到地軸相對於地殼偏移,前者會改變地球自轉速度,後者則導致人造衛星的測量產生誤差。這些影響因素一直由國際地球自轉和參考系服務(International Earth Rotation and Reference Systems Service, IERS) 持續以甚長基線干涉(Very Long Baseline Interferometry, VLBI)的射電望遠鏡觀測宇宙深處的類星體(quasars)等方法進行精確測量。
地球自轉速度改變會令地球實際自轉一圏的週期(即以世界時Universal Time 1, UT1,所定義的一天或稱平太陽日mean solar day)與日常生活中所指的一日(即以世界協調時Coordinated Universal Time, UTC所定義的24小時)不乎。當UT1與UTC間之誤差於未來半年內大過或等於0.9秒時,IERS會宣佈插入或抽走閏秒(leap second),而閏秒一般只會置於12月或6月最尾一秒。自1972年至今,IERS己置入共26閏秒。有關公佈可於每年1月及7月的IERS BULLETIN C內找到。
而地軸相對於地殼的偏移又稱極移(Polar motion),由季節性圓周擺動及持續向西的飄移所構成,於上圖分別以虛線及實線所表示。地軸角度每偏移0.1角秒約相等於地軸的地理位置偏移3.09米,由下圖所見即使是一年間不同季節,極點的位置也可以相差約10米。
天文導師
霍啟東 |