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地球为什么“歪着转”

2023-04-21陈靓

科学大众·小诺贝尔 2023年4期

陈靓

我们拨动地球仪时,会发现地球仪是斜着身子绕轴自转的。实际上,地球确实是以倾斜姿势运转的。研究发现,地球倾斜的角度约为23°26′。无论是自转还是公转,地球都保持着这样的倾斜角度运动。那么,地球在形成的时候就是倾斜的,还是后来因为某种原因而变得倾斜呢?地球倾斜又有什么影响呢?

认识地轴

我们把地球自转所绕的轴称为地轴,它是一个假想轴,现实中并不存在,但我们会依靠它来区分地球的地理位置等信息。地轴北端与地表的交点是北极,地轴南端与地表的交点是南极。地球始终不停地绕着这个假想轴运转,故又称地球自转轴。这个轴与地球公转轨道面不是垂直的,它们之间存在66°34’的夹角。对了,地轴在地球中的位置并不固定,而有微小的移动,造成“极移”现象。

地轴为什么会倾斜

关于地轴倾斜的原因,说法有很多,经典的解释是:在约45 亿年前,地球刚形成不久,遭遇了一颗巨大天体(被称为“忒伊亚”)的撞击,撞击后的碎屑形成了月球,地球的自转轴则被撞歪了。

在月球的引力作用下,地球的自转轴十分稳定。科学研究分析,如果没有月球的话,地球的自转轴角度将会时不时地超过45 °。而事实上,数万年来,地球的自转轴变化范围为22.1°~24.5°。这2°左右的变化,一方面和地球自身大气海洋的潮汐作用、地幔的对流活动有关,另一方面也和日、月等其他天体的引力作用引发自转轴的摆动有关。

在科学上,我们通常会用“黄赤交角”来體现地轴的倾斜。……

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