Как землетрясения могут смещать земную ось?

Часто можно встретить новостные статьи, в которых утверждается, что землетрясение сместило земную ось.

http://news.google.com/?q=earthquake%20shifted%20OR%20shifts%20earth%27s%20axis

Если вы игнорируете влияние других небесных тел, внутреннее событие, такое как землетрясение, конечно, не может изменить направление углового момента Земли (если только вещество не выбрасывается из Земли), поскольку угловой момент должен сохраняться в отсутствие внешнего крутящего момента. Таким образом, ось должна оставаться неподвижной.

Я что-то упускаю? Или геологи пытаются сказать, что результирующее движение тектонических плит вызывает изменение точки пересечения оси (которая остается прежней) и плит, включающих в себя полюса, так что кажется , будто ось сместилась?

РЕДАКТИРОВАТЬ В некоторых статьях упоминается значение смещения оси, а также изменение продолжительности дня. Если, как показано ниже в ответе Теда Банна, смещение оси на самом деле не реально, а происходит из-за движения тектонических плит относительно оси, не должно ли смещение быть разным на северном и южном полюсах? Как рассчитываются смены и изменение продолжительности дня?

не возражаете ли вы отредактировать свой вопрос и задать следующий дополнительный вопрос: «Как можно вычислить сдвиг оси и изменение длины дня?» Я читал некоторые заявления из источников новостей о том, что это вычислил ученый НАСА. Я предполагаю, что его можно измерить, но как его вычислить, не зная априорного и апостериорного распределения массы. Звучит как искажение информации со стороны СМИ или я что-то упускаю?
@Raskolnikov Я почти уверен, что вам нужна форма и распределение пластин, чтобы рассчитать сдвиг (который должен быть разным на северном и южном полюсах). Я добавил ваш вопрос.

Ответы (4)

Угловой момент не меняется, но изменяется вектор угловой скорости. Фактически это происходит из-за сдвига тензора момента инерции тела.

Любош, связано ли смещение земной оси с тем, «почему ластик для классной доски переворачивает ось, когда его подбрасывают в воздух при вращении?» (И почему это происходит?) Или это больше похоже на то, что произойдет, если вращающаяся симметричная фигуристка переместит только одну руку внутрь или наружу на несколько дюймов?
Меня особенно беспокоило не изменение угловой скорости (которое изменило бы продолжительность дня), а предполагаемое смещение оси.
@dbrane, поэтому я специально сказал вектор угловой скорости. Соответствующий сдвиг тензора инерции изменит направление вращения.
Правильно, извините, пропустил бит вектора.
И да, вы, кажется, попали в точку на springerlink.com/content/u00824pkl1032115 . Вы можете включить эту или подобные ссылки в свой ответ на благо других.

Ваше объяснение верно: землетрясение не может изменить ось вращения относительно данной инерциальной системы отсчета, то есть ось вращения не изменится относительно «неподвижных звезд» в результате землетрясения. Что делает землетрясение, так это перемещает материал вокруг Земли, так что положение оси вращения относительно любого заданного маркера на поверхности Земли изменяется.

Если вы предпочитаете, вместо того, чтобы говорить, что землетрясение сместило ось Земли, вы можете сказать, что оно сместило все вещество на поверхности Земли. Поскольку нам удобнее (часто!) пользоваться точками отсчета, привязанными к отметкам на поверхности Земли, для нас это выглядит как смещение оси.

Позвольте мне немного отступить. Ответ @Stingray правильный: вы можете изменить (мгновенную) ось вращения без изменения углового момента.

Существует некоторая путаница в отношении термина ось. Ось, вокруг которой вращается Земля, конечно, не изменилась. Для этого требуется некоторый внешний крутящий момент или передача углового момента. Однако Землетрясение немного изменило форму Земли, что изменило фигурную ось Земли.

Расчеты также показывают, что землетрясение в Японии должно было сместить положение оси фигуры Земли (оси, вокруг которой уравновешена масса Земли) примерно на 17 сантиметров (6,5 дюймов) в направлении 133 градусов восточной долготы. Ось фигуры Земли не следует путать с ее осью север-юг; они смещены примерно на 10 метров (около 33 футов). Это смещение оси фигуры Земли заставит Землю немного по-другому раскачиваться при вращении, но не вызовет смещение оси Земли в пространстве — это могут сделать только внешние силы, такие как гравитационное притяжение Солнца, Луны и планет.

Источник: http://www.jpl.nasa.gov/news/news.cfm?release=2011-080 .

Теперь я в замешательстве. Разве изменение тензора мамы инерции не может изменить направление оси при сохранении неизменного вектора углового момента, как указал @Stingray? Кроме того, я считаю хорошей практикой заключать текст в кавычки с отступом, если вы дословно копируете из другого источника.
Это просто определение смещения оси, которое означает, что конфигурация Земли изменилась относительно этого. Это означает, что центр масс Земли сместился, и поэтому ось вращения теперь «протыкает» разные точки на полюсах. Угловой момент, конечно, остается постоянным по величине и направлению.
На самом деле это лучший ответ, поскольку он включает ссылки ученых.

Возникает путаница в словах «ось вращения». Эти слова были использованы для вектора «углового момента», который не изменяется в отсутствие внешнего момента или сил. Другой вектор — это вектор «мгновенного вращения», который может менять свою ориентацию в процессе движения, даже если вращающееся твердое тело не меняет своей формы или распределения массы. Изменение центра тяжести во время движения (в нашем случае в результате землетрясений) может изменить и этот вектор, но не угловой момент.

Как землетрясения могут смещать земную ось?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v