大地震會導致地軸發生偏移嗎?
地球的自轉軸
一些人認為,2010年的智利大地震和2011年的日本大地震太過於強烈,而導致地軸偏移或傾斜。他們稱,像陀螺一樣繞著太陽運動的地球其自轉軸被永久傾斜。 這是一個很令人費解的概念,那麼大地震真的會導致地軸傾斜嗎?
簡單的答案
簡短的回答是肯定的。五年前引發毀滅性海嘯的大地震使日本的整個主島移動了2.4米,並且也使地軸偏移了10厘米。
相關專家表示,此次地軸偏移導致一天縮短1.8微秒(一秒等於一百萬微秒)。
大地震
複雜的答案
複雜的答案是「也許」,這是因為它取決於如何處理這個問題。地球的角動量不會改變(因為角動量守恆),但是角速度矢量會改變,其直接原因是由於地球的慣性矩張量的變化。
簡而言之,相對於給定的慣性參考系,地震無法改變地球的自轉軸。也就是說,在大地震之後,地軸相對於其他恆星並沒有改變。如果有太陽系外的文明在他們的星球上觀測地球,他們不會看到地球軌道或自轉軸的變化。
地軸之北對準北極星
然而,因為地震使地球上的物質四處移動,所以旋轉軸的位置相對於地球表面上的先前標記點就會改變。一個相似的例子是想像一個灌滿水的氣球,然後把它扔向一個目標。那麼,灌水氣球本身不大會旋轉或根本不會旋轉,但它裡面的水會四處晃動。地幔的這種「晃動」是導致地殼運動的原因。
因此,這裡不說地震偏移了地球自轉軸,更準確的說法是,地震改變了地球表面上所有東西的位置。因為使用地球表面上的參照點比較方便,對我們來說,這看起來就像是地軸發生了偏移。
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