Вчені виявили, що швидкість обертання Землі раптово сповільнилася

Атомний годинник у поєднанні з точними астрономічними вимірами показали, що тривалість дня раптово збільшується, і вчені не знають, чому. Це надає вирішальний вплив не тільки на наш хронометраж, а й на такі речі, як GPS та інші технології, які керують нашим сучасним життям.

За останні кілька десятиліть обертання Землі навколо осі, що визначає тривалість дня, прискорилося. Ця тенденція робить наші дні коротшими. Фактично, у червні 2022 року ми встановили рекорд найкоротшого дня за останні півстоліття або близько того. Але, незважаючи на цей рекорд, з 2020 року це стабільне прискорення цікаво змінилося уповільненням — дні знову стають довшими, а причина поки що залишається загадкою. Про це пише The Conversation.

Читайте також: Виявлено не схожі на Землю планети, придатні для життя

Хоча годинник у наших телефонах показує, що на добу рівно 24 години, фактичний час, необхідний Землі для здійснення одного обороту, варіюється дуже незначно. Ці зміни відбуваються протягом мільйонів років або майже миттєво — навіть землетруси та урагани можуть відіграти свою роль.

Виявляється, день дуже рідко збігається із магічним числом 86 400 секунд.

Протягом мільйонів років обертання Землі сповільнювалося через ефекти тертя, пов'язані з припливами, викликаними Місяцем. Цей процес збільшує тривалість кожного дня приблизно на 2,3 мілісекунди за кожне століття. Кілька мільярдів років тому земна доба тривала лише близько 19 години.

Протягом останніх 20 000 років інший процес працював у протилежному напрямку, прискорюючи обертання Землі. Коли закінчився останній льодовиковий період, танення полярних крижаних щитів зменшило поверхневий тиск, і мантія Землі почала неухильно рухатися до полюсів.

Подібно до того, як танцюрист балету обертається швидше, коли він наближає руки до свого тіла — осі, навколо якої він обертається, — так і швидкість обертання нашої планети збільшується, коли ця маса мантії наближається до осі Землі. І цей процес коротшає щодня приблизно на 0,6 мілісекунди кожне століття.

Протягом десятиліть і довше зв'язок між надрами Землі та поверхнею також входить у гру. Сильні землетруси можуть змінити тривалість дня, хоча зазвичай невеликою мірою. Наприклад, вважається, що Великий землетрус Тохоку в 2011 році в Японії з магнітудою 8,9 прискорив обертання Землі на крихітні 1,8 мікросекунди.

Крім цих великомасштабних змін, протягом більш коротких періодів погода та клімат також мають важливий вплив на обертання Землі, викликаючи коливання в обох напрямках.

Двотижневі та місячні приливні цикли переміщують масу навколо планети, викликаючи зміни тривалості дня до мілісекунди у будь-якому напрямку. Ми можемо спостерігати зміни припливів та відливів у записах про довжину дня за періоди до 18,6 років.

Рух нашої атмосфери дуже сильний вплив, і океанські течії теж грають роль. Сезонний сніговий покрив та дощі чи видобуток ґрунтових вод ще більше змінюють ситуацію.

Чому Земля раптово сповільнюється?

З 1960-х років, коли оператори радіотелескопів по всій планеті почали розробляти методи одночасного спостереження за космічними об'єктами, такими як квазари, ми мали дуже точні оцінки швидкості обертання Землі. Порівняння цих оцінок із показаннями атомного годинника показало, що тривалість дня за останні кілька років, мабуть, постійно скорочується.

Але є дивовижне відкриття, коли ми прибираємо коливання швидкості обертання, які, як ми знаємо, відбуваються через припливи та сезонні ефекти. Незважаючи на те, що Земля досягла найкоротшого дня 29 червня 2022 року, довгострокова траєкторія, схоже, з 2020 року змінилася з укорочення на подовження. Ця зміна є безпрецедентною за останні 50 років.

Причина цієї зміни не зрозуміла. Це може бути пов'язано зі змінами в погодних системах, з послідовними явищами Ла-Нінья, хоча вони відбувалися і раніше. Це може бути посилене танення крижаних щитів, хоча останніми роками швидкість танення не сильно відхилялася від їхньої постійної швидкості.

Вчені припустили, що ця нещодавня загадкова зміна швидкості обертання планети пов'язана з явищем, що називається коливанням Чандлера — невеликим відхиленням осі обертання Землі з періодом близько 430 днів.

І остання можливість, яку ми вважаємо правдоподібною, полягає в тому, що нічого особливого не змінилося ні всередині, ні навколо Землі. Це можуть бути просто довготривалі приливні ефекти, що працюють паралельно з іншими періодичними процесами та викликають тимчасову зміну швидкості обертання Землі.

Фото: Скотт Келлі/НАСА

Читайте також: Від чого загине планета Земля, спрогнозували геофізики з НАСА