地軸傾斜

地軸本身是個假想軸，是指地球自轉所繞的軸，北端與地表的交點是北極，南端與地表的交點是南極，地球始終不停地繞著這個假想的軸運轉，故又稱地球自轉軸。這個軸不是與地球軌道面垂直的，而存在一個66°34′的夾角。地軸在地球中的位置並不固定，而有微小的移動，造成“極移”，這個地軸的移動、傾斜現象被稱為地軸傾斜。

基本介紹

• 中文名：地軸傾斜
• 外文名：Axis tilt
• 內容：地軸的移動、傾斜現象
• 實質：假想軸
• 學說：隕星撞擊說

地軸傾斜

隕星撞擊說

關於地軸傾斜的產生原因說法很多。科學家也難形成統一意見。其中“隕星撞擊說”較為流行。地球的早期只是一顆小行星，靠引力不斷俘獲外來天體壯大自己，而外來天體都是在相對地球高速運動的，所以俘獲的過程就是劇烈碰撞。碰撞有正撞和側撞，最大的一次撞擊發生在45億年前，一顆很大的小行星從側面撞擊了地球，使地球旋轉起來，撞出去的物質和小行星形成了月亮，撞擊留下的大坑形成了海洋。 如果沒有月球，地球就會搖擺不定，甚至顛倒。月球的引力是地球自轉軸最好的穩定器，它使地軸指向北極星附近，並使地軸與公轉平面保持66度34分。使地球一年有了四季。初始時地球自轉很快，一天只有5小時，是潮汐摩擦的減速作用成了一天24小時。所以，是慣性使它繼續旋轉，萬有引力引起的潮汐摩擦使它慢慢減速。

地軸

板塊漂移說

另一種說法是認為地軸傾斜的主要原因是南半球大陸板塊向北半球漂移的結果。由於南半球大陸板塊不斷向北半球漂移，造成北半球負荷較重，使北半球地軸下沉，形成向南傾斜的地軸。通過計算，南半球與北半球大陸板塊的面積之比約為3∶5，這正好與地軸傾角24°基本相符。

（該學說有問題，不符合角動量守恆定律。沒有外力的情況下，質點系轉動的角動量不變。）

地球新論說

《地球新論》一文，對地軸傾斜提出了解釋：地球是在和太陽赤道面大約23°26′夾角方向運行（如下圖所示）被太陽俘獲，變成繞太陽旋轉的行星。

地球進入軌道方向示意圖

地球被太陽俘獲，形成公轉和自轉。形成時，地軸和軌道面是垂直的，和太陽赤道面夾角大約為66°34′。

太陽系和其他星系一樣，在星系演化趨勢作用下，地球由形成時的軌道面向太陽赤道面方向移動了23°26′，並已移動到太陽赤道面附近（如圖下所示）。

地球軌道面演化示意圖

在星系演化過程中，在無其他天體引力作用情況下，繞轉星球的軌道形狀不變，自轉軸的傾斜方向和傾斜角度不變。地球由被太陽俘獲時，地軸和軌道面是垂直的，和太陽赤道面夾角大約為66°34′。由於地球軌道面向太陽赤道面方向移動了23°26′，因此形成現在的地球赤道面與黃道面夾角為23°26′。

地軸傾斜

有很多因素都會影響地軸的角度位置，比如一些極端的氣候災害，如海嘯、地震等。義大利空間技術研究院的大地測量學專家朱塞佩·比安科研究發現強烈地震以及由此引發的海嘯產生的威力巨大，導致地球自轉軸線的“位置發生了偏移”。 但科學家也認為，由於地球的自轉周期經常發生細微的變動，印度洋大地震對其影響可能是短期的，也不會太顯著。

而美國國家航空暨太空總署(NASA)科學家表示，2010年智利發生的8.8級2010年康塞普西翁地震可能已推動地球的地軸移位。這是美國加州的噴射推進實驗室地球物理學家葛洛斯(Richard Gross)利用計算機模型估算智利強震的效應，據他表示，強震能使綿延數百公里的岩塊位移數公尺，造成地球的質量分布發生變異，而這會影響地球的自轉。葛洛斯說，智利的地震可能使地球自轉軸線偏移了2.7毫弧秒(milliarcsecond)。英國地質研究所學者以“溜冰效應”來解釋這種現象，稱溜冰選手旋轉身體時若將手臂往裡收，轉速就會越來越快。同理可證，在地球自轉時一旦其質量分布改變，自轉速率就會變化，但這樣的微量變化很難偵測。

偏移後果

由於地軸是地球自轉的假想軸，因此地軸傾斜的改變最直接的影響就是使得地球一天的時間改變。科學家表示，由於大型地震導致地球重量分布改變了，地球的轉速由此改變，智利8.8級地震導致地球的轉軸移動了3寸（8厘米），自轉軸線偏移了2.7毫弧秒(milliarcsecond)，從而讓人類一天的時間縮短1.26微秒，也就是百萬分之1.26秒，儘管改變微乎其微，但這個改變是永久性的。

類似改變以前也有發生。2004年導致印度洋海嘯的9.1級印尼大地震，使每天時間縮短了6.8微秒。反過來，導致每天時間增加的事件也有可能。如果三峽水庫全面注水後，將儲存10萬億加侖（40立方公里）的水，這樣的重量從新分布，將使每天的時間增加0.06微秒。

除此外地軸偏移角度還會影響極地的極晝極夜現象以及南北回歸線的位置。

與此同時，研究人員還在重點觀察地球自轉軸線偏移對地球引力場是否會產生影響。