古代日食记录揭示地球自转奥秘
古代日食记录揭示地球自转奥秘
地球自转速度的变化对人类历史有着深远的影响。通过研究古代日食记录，科学家们能够揭示地球自转的微妙变化。日本筑波大学的研究团队通过查阅拜占庭帝国时期的文献，发现了五次具体日食事件，并据此调整了地球自转周期的模型，为理解地球运动提供了新的视角。
图解：这是日全食的古代记录，摄于怀俄明州卡斯珀。 图源：ESA/M。P。Ayucar， CC BY-SA 3。0 IGO
1500年前的日食观测记录展现了地球自转的历史，以及人类近代史中地球运动的变化。拜占庭帝国是东罗马帝国在西罗马帝国消亡后的延续，通过搜索东罗马帝国4世纪到7世纪的记录，研究者们确认了五个出现于地中海西岸附近的日食记录，确定了这些日食可能的时间和位置。在此之前，这一时期的日食记录非常少。
因为日食能够为地球运动提供信息，所以这些日食记录是重要的工具，供人们了解历史上地球自转的可变性。然而，我们的祖先记录天文事件的时候，却没有标注出今天天文学家们所需要的关键信息，所以要想找出正确的时间、地点和历史上日食的区间通常是很困难的。
村田晃嗣是日本筑波大学的助教，他声明称：“虽然这一时期的大多数第一目击者已经找不到了，但是后人记录的相关引文和翻译却能提供宝贵信息。除了可靠的位置以及及时的信息，我们还需要确认日全食的时间，也就是从白昼黑夜到星星出现在天空的时间范围。”
研究小组确定了发生在东地中海区域的五次日全食，发生时间分别为公元346年、418年、484年、601年和693年。这些新发现能够提供细节，阐明以地球自转作为时间基准和不以地球自转作为时间基准的差值，该值也就是△t，这也代表了一个地球日的长度。
作为这项新研究影响下的一个例子，有记录显示，公元418年7月19日曾有一次日食，那次日食非常完整，星星在天空中都能清晰可见。观看这次日食的地点就位于君士坦丁堡。君士坦丁堡在过去是罗马帝国的首都，现在则位于土耳其的伊斯坦布尔。
早前的△t模型表明君士坦丁堡本不在日全食轨道上，但因为那个日食很特别，这片区域的观察者能看到月亮完全覆盖太阳。因此，这个有关于月全食的古老记录就意味着五世纪的△t一定是有所变动的。人们也需要在其他新发现的记录中调整之后几个世纪的△t模型。
村田晃嗣说：“我们新的△t数据缩小了区间，能够表明5世纪的ΔT边际值应该向上调整，而6世纪和7世纪的ΔT边际值应该向下调整。”
对地球自转的细节修正也帮助科学家探寻历史上其他的全球性现象，包括海平面的改变以及全球冰川体积。
月亮是地球唯一的天然卫星。它是太阳系中第五大卫星。对于其母行星而言，月球是体积最大、质量最大的卫星，月球的直径为地球直径的四分之一。月球是一个行星质量天体，表面有不同的月岩，这让月球符合地球物理学定义下的卫星。月球比太阳系所有已知的矮行星都要大。它没有大气圈、水圈或者强磁场。它的表面重力约为地球的六分之一，也就是0。1654g，而木星的卫星木卫一则是太阳系中已知的唯一表面重力和密度都比月球更高的卫星。