Земята се върти по-бавно въпреки рекордно късите дни

Земята се върти по-бавно въпреки рекордно късите дни

© NASA/JPL



Избори 2022

Атомните часовници, съчетани с прецизни астрономически измервания, показаха, че продължителността на деня внезапно се удължава и учените не знаят защо. Това има жизненоважно въздействие не само върху начина ни на отчитане на времето, но и върху неща като GPS и други технологии, които управляват живота ни в съвремието.


През последните няколко десетилетия въртенето на Земята около оста ѝ - а то определя продължителността на един ден - се ускори. Тази тенденция прави дните ни по-кратки; всъщност през юни 2022 г. поставихме рекорд за най-кратък ден през последния половин век или нещо подобно. Но въпреки този рекорд от 2020 г. насам това стабилно ускоряване по любопитен начин премина към забавяне - дните отново стават по-дълги и причината засега е мистерия.


Докато часовниците в телефоните ни показват, че денят има точно 24 часа, действителното време, необходимо на Земята да извърши едно завъртане, варира съвсем леко. Тези промени се случват за периоди от милиони години до почти мигновено - дори земетресения и бури могат да играят роля. Оказва се, че един ден много рядко съответства точно на магическото число от 86 400 секунди.




В продължение на милиони години въртенето на Земята се забавя поради ефектите на триене, свързани с приливите и отливите, задвижвани от Луната. Този процес добавя около 2.3 милисекунди към продължителността на всеки ден всеки век. Преди няколко милиарда години денят на Земята е бил само около 19 часа.


През последните 20 хил. години друг процес работи в обратна посока, като ускорява въртенето на Земята. Когато последният ледников период приключи, топенето на полярните ледени покривки намали повърхностното налягане и мантията на Земята започна стабилно да се движи към полюсите.


Точно както балетистът се върти по-бързо, докато приближава ръцете си към тялото си - оста, около която се върти -


така скоростта на въртене на нашата планета се увеличава


когато тази маса от мантията се приближи до оста на Земята. И този процес се скъсява всеки ден: за век резултатът е около 0.6 милисекунди.


В продължение на десетилетия и по-дълго връзката между вътрешността и повърхността на Земята също влиза в действие. Големите земетресения могат да променят продължителността на деня, макар и обикновено с малко. Например голямото земетресение от 2011 г. в Япония, с магнитуд 8.9 по Рихтер, се смята, че е ускорило въртенето на Земята с относително малката стойност - 1.8 микросекунди.


Освен тези мащабни промени за по-кратки периоди времето и климатът също имат важно въздействие върху въртенето на Земята, като причиняват вариации и в двете посоки. Двуседмичните и месечните приливни цикли преместват маса около планетата и така променят продължителността на деня с до една милисекунда (повече или по-малко). Можем да открием вариации на приливите при рекорди за продължителността на деня за периоди до 18.6 години.


Движението на атмосферата ни има особено силен ефект, а океанските течения също играят роля. Сезонната снежна покривка и валежите или извличането на подземни води още повече променят нещата допълнително.


Защо Земята изведнъж се забавя


От 60-те години на миналия век, когато операторите на радиотелескопи около планетата започнаха да създават техники за едновременно наблюдение на космически обекти като квазари, ние имаме много точни оценки на скоростта на въртене на Земята.


Сравнението между тези оценки и атомен часовник разкри непрекъснато, изглежда, скъсяване на продължителността на деня през последните няколко години.


Има обаче изненадващо разкритие, след като премахнем флуктуациите на скоростта на въртене, които знаем, че се случват поради приливите и сезонните ефекти. Въпреки че Земята отбеляза най-краткия си ден на 29 юни 2022 г., дългосрочната траектория, изглежда, се е изместила от скъсяване към удължаване от 2020 г. насам. Тази промяна е безпрецедентна през последните 50 години.


Причината за тази промяна не е ясна. Може да се дължи на промени в метеорологичните системи, с последователни събития Ла Ниня, въпреки че такива са се случвали и преди. Може да се дължи на повишено топене на ледените покривки, въпреки че те не са се отклонили значително от постоянната си скорост на топене през последните години.


Може ли да е свързано с огромната експлозия на вулкан в Тонга, която инжектира огромни количества вода в атмосферата? Вероятно не, като се има предвид, че това се случи през януари 2022 г.


Учените спекулират, че тази скорошна мистериозна промяна в скоростта на въртене на планетата е свързана с феномен, наречен "колебането на Чандлър" - малко отклонение в оста на въртене на Земята с период от около 430 дни. Наблюденията от радиотелескопи също показват, че колебанието е намаляло през последните години; двете може да са свързани.


Една последна възможност, която смятаме за правдоподобна, е, че нищо конкретно не се е променило вътре или около Земята. Може просто да са дългосрочни приливни ефекти, работещи успоредно с други периодични процеси, за да предизвикат временна промяна в скоростта на въртене на Земята.


Имаме ли нужда от "отрицателна високосна секунда"


Точното разбиране на скоростта на въртене на Земята е от решаващо значение за множество приложения - навигационни системи като GPS не биха работили без нея. Също така, на всеки няколко години хронометристите вмъкват високосни секунди в официалните ни времеви скали, за да се уверят, че няма да се отклонят от синхрон с нашата планета.


Ако Земята премине към дори по-дълги дни, може да се наложи да включим "отрицателна високосна секунда" - това би било безпрецедентно и може да прекъсне интернет. Необходимостта от отрицателни високосни секунди се счита за малко вероятна в момента. Засега можем да приветстваме новината, че - поне за известно време - всички имаме няколко допълнителни милисекунди всеки ден.

Избори 2022

Ключови думи към статията:

С използването на сайта вие приемате, че използваме „бисквитки" за подобряване на преживяването, персонализиране на съдържанието и рекламите, и анализиране на трафика. Вижте нашата политика за бисквитките и декларацията за поверителност. ОK