Дните на Земята мистериозно стават по-дълги – учените не знаят защо

Точните измервания показват, че въртенето на Земята мистериозно се е забавило от 2020 г.

Прецизни астрономически наблюдения, съчетани с атомни часовници, разкриха внезапно удължаване на продължителността на деня. Учените не знаят защо.

Това има важни последици не само за нашето измерване на времето, но и за GPS и други прецизни технологии, които управляват съвременния ни живот.

Скоростта на въртене на Земята около нейната ос се увеличава през последните няколко десетилетия. Тази тенденция скъсява дните ни, защото определя колко дълъг е един ден. Всъщност през юни 2022 г Направихме запис Последният около половин век беше по-кратък ден.

Въпреки това постижение обаче, от 2020 г. този стабилен темп любопитно се превърна в забавяне. Сега дните отново стават по-дълги, а причината все още е мистерия.

Докато часовниците на нашите телефони показват, че един ден има точно 24 часа, реалното време, необходимо на Земята да завърши един цикъл, винаги е малко по-различно. Тези промени понякога се случват в продължение на милиони години, друг път почти мигновено. Например земетресенията и бурите също могат да играят роля.

Оказва се, че един ден рядко е магическото число от 86 400 секунди.

Променяща се планета

Въртенето на Земята се е забавило в продължение на милиони години поради ефектите на триене, свързани с движените от Луната приливи и отливи. Този процес добавя около 2,3 милисекунди към продължителността на всеки ден на всеки 100 години. Преди няколко милиарда години е имало само един земен ден 19 часа.

През последните 20 000 години друг процес работи в обратната посока, ускорявайки въртенето на Земята. С края на последната ледникова епоха топящите се полярни ледени шапки намалиха повърхностното налягане и мантията на Земята започна да се движи стабилно към полюсите.

Скоростта на въртене на нашата планета се увеличава, когато се приближаваме към оста на Земята – върху която се въртят – точно както балетистът се върти по-бързо, когато приближи ръцете си към тялото си. Този процес се забавя всеки век с 0,6 милисекунди всеки ден.

В продължение на десетилетия и дълги периоди от време се осъществява и взаимодействие между вътрешността и повърхността на Земята. Големите земетресения могат да променят продължителността на деня, макар и обикновено в малки количества. Например, голямото земетресение в Тохоку в Япония през 2011 г. с магнитуд 8,9 се смята, че е ускорило въртенето на Земята с относително малко количество. 1,8 микросекунди.

Освен тези широкомащабни промени, времето и климатът за кратки периоди от време оказват важно влияние върху цикъла на Земята, причинявайки вариации и в двете посоки.

Двуседмичните и месечните приливни цикли преместват маса около планетата, причинявайки промяна на продължителността на деня с до една милисекунда във всяка посока. Можем да видим вариации на вълните В дългосрочни записи до 18,6 години. Движението на нашата атмосфера има особено силен ефект, а океанските течения също играят роля. Сезонната мъгла и дъжд или извличането на подземни води променят нещата допълнително.

Защо Земята изведнъж се забавя?

В началото на 60-те години операторите на радиотелескопи по цялата планета започнаха да разработват техниките. Едновременно наблюдавайте космически обекти като квазариИмаме много точни оценки за скоростта на въртене на Земята.


Използването на радиотелескопи за измерване на въртенето на Земята включва наблюдения на радиоизточници като квазари. дълг:[{“ attribute=““>NASA Goddard

A comparison between these measurements and an atomic clock has revealed a seemingly ever-shortening length of day over the past few years.

But there’s a surprising reveal once we take away the rotation speed fluctuations we know happen due to the tides and seasonal effects. Despite Earth reaching its shortest day on June 29, 2022, the long-term trajectory seems to have shifted from shortening to lengthening since 2020. This change is unprecedented over the past 50 years.

The reason for this change is not clear. It could be due to changes in weather systems, with back-to-back La Niña events, although these have occurred before. It could be increased melting of the ice sheets, although those have not deviated hugely from their steady rate of melt in recent years. Could it be related to the huge volcano explosion in Tonga injecting huge amounts of water into the atmosphere? Probably not, given that occurred in January 2022.

Scientists have speculated this recent, mysterious change in the planet’s rotational speed is related to a phenomenon called the “Chandler wobble” – a small deviation in Earth’s rotation axis with a period of about 430 days. Observations from radio telescopes also show that the wobble has diminished in recent years. Perhaps the two are linked.

One final possibility, which we think is plausible, is that nothing specific has changed inside or around Earth. It could just be long-term tidal effects working in parallel with other periodic processes to produce a temporary change in Earth’s rotation rate.

Do we need a ‘negative leap second’?

Precisely understanding Earth’s rotation rate is crucial for a host of applications – navigation systems such as GPS wouldn’t work without it. Also, every few years timekeepers insert leap seconds into our official timescales to make sure they don’t drift out of sync with our planet.

If Earth were to shift to even longer days, we may need to incorporate a “negative leap second” – this would be unprecedented, and may break the internet.

The need for negative leap seconds is regarded as unlikely right now. For now, we can welcome the news that – at least for a while – we all have a few extra milliseconds each day.

Written by:

  • Matt King – Director of the ARC Australian Centre for Excellence in Antarctic Science, University of Tasmania
  • Christopher Watson – Senior Lecturer, School of Geography, Planning, and Spatial Sciences, University of Tasmania

This article was first published in The Conversation.The Conversation

READ  Слухове за Хуан Сото: събота - търговски слухове за MLB

Вашият коментар

Вашият имейл адрес няма да бъде публикуван.