很多人都玩過陀螺，當(dāng)它在平面上旋轉(zhuǎn)的時候，會繞著自己的軸轉(zhuǎn)動，如果沒有摩擦力，沒有各種阻力，陀螺將繞著自己的軸不停地旋轉(zhuǎn)下去。

但現(xiàn)實中的陀螺顯然不是完美的陀螺，平面也不是完全理想的平面，周圍氣流也可能會發(fā)生改變，所以陀螺在運行中自轉(zhuǎn)軸會稍有晃動，運行一段時間后會因為各種力量影響，晃動越來越大，最終倒下。

那么星球在太空中轉(zhuǎn)動，會不會也發(fā)生晃動呢？

來自美國宇航局（NASA）噴氣推進實驗室航空工程師亞歷克斯·科諾普利夫（Alex Konopliv）團隊的一項新研究表明，火星也在太空中晃動，平均207天晃動一周，這意味著火星的自轉(zhuǎn)軸實際并未指向一個方向，而是在太空中不斷畫圈。

這種晃動被稱為錢德勒擺動，火星是宇宙中已知第二顆出現(xiàn)錢德勒擺動的星球。那么第一顆是誰呢？

錢德勒擺動

當(dāng)然是地球。

錢德勒擺動（Chandler wobble），又稱為錢德勒震顫，1891年由美國天文學(xué)家賽斯·卡羅·錢德勒發(fā)現(xiàn)，指地球自轉(zhuǎn)軸相對于地球表面的小幅度運動。

錢德勒擺動是地球自由章動的一種，而地球的自由章動是指在地球上某種內(nèi)力作用下，或地球上物質(zhì)移動調(diào)整時，引發(fā)的地球自轉(zhuǎn)速度變化及擺動。

1891年錢德勒發(fā)現(xiàn)了兩種擺動，一種是氣候變化如大氣、海洋、陸地水、冰川等物質(zhì)的質(zhì)量遷移，包括風(fēng)和洋流引發(fā)的受迫擺動，周期為一年，所以稱為周年極移。

另一種就是錢德勒擺動，周期為433天，在地球表面的擺動幅度約為3到6米，與地球內(nèi)核的質(zhì)量分布、角動量、大氣層、海洋或地殼有關(guān)，但實際原因并不明朗，目前認為海洋洋底壓力變化和大氣質(zhì)量變化可以解釋60％左右的錢德勒擺動。

總而言之，地球的晃動和地球高度活躍有關(guān)，包括地表大氣、水的運動及內(nèi)部的各種運動等，導(dǎo)致了質(zhì)量達60萬億億噸的龐然大物，在太空里也會不由自主地“踉蹌”前行。如果在地球的自轉(zhuǎn)軸上裝上一個雞頭，你在太空里觀察就會發(fā)現(xiàn)，地球一邊跑，一邊還在不斷地點頭，就像雞啄米一樣，是不是很好玩呢？

難以解釋的火星雞啄米

不僅地球，火星也會雞啄米！

NASA團隊利用2001火星奧德賽號、火星勘測軌道飛行器和火星全球勘測者號衛(wèi)星18年來收集的資料數(shù)據(jù)，對火星的擺動進行了計算，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，火星同樣也出現(xiàn)了錢德勒擺動，只是幅度比地球要小得多，在地表上只有約10厘米，周期為206.9±0.5天。如果從火星北極觀察，其運動方向近似為逆時針方向。

這就讓人有些百思不得其解了。

按照物理規(guī)律，任何非理想狀態(tài)的自由擺動，都會受到阻尼導(dǎo)致振幅下降，最終停止下來。地球并不是一個完美的剛體，所以錢德勒擺動也會因地球內(nèi)部的非完全彈性而逐漸變慢，最終在約68年的時間里消失而不再搖頭晃腦雞啄米。

正是因為地球高度活躍的性質(zhì)，錢德勒擺動才得以不斷激發(fā)，讓地球在經(jīng)歷了早就已經(jīng)數(shù)不清的無數(shù)個68年后，依然在太空里一邊跑路一邊點頭。

而火星已差不多成為一顆“死”的行星，地核早已冷卻，也沒有火山爆發(fā)，表面也沒有海洋、湖泊和河流，怎么45億年了還在太空里邊跑變搖頭晃腦呢？按理說早就該停下來，踱著方步，四平八穩(wěn)地矜持前行，不應(yīng)該再像地球一樣雞啄米似的輕佻吧？

目前科學(xué)家們還無法解釋這個現(xiàn)象，不過火星上也有稀薄的大氣層，火星擺動的幅度也比地球小得多，會不會這就是激發(fā)錢德勒擺動的原因呢？研究人員認為，可能還要到火星的地殼、地幔中才能找到真正的原因，或許未來更多的研究會揭穿這個謎底。

這項研究去年10月發(fā)表在《地球物理研究快報》上。

參考：

Geophysical Research Letters：Detection of the Chandler Wobble of Mars From Orbiting Spacecraft

WIKI百科：Chandler wobble

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