Земные сутки меняются: почему день постепенно становится длиннее
Продолжительность одного оборота Земли вокруг своей оси постоянно немного меняется. Иногда планета замедляется, иногда — наоборот, начинает вращаться чуть быстрее. Причин много — о них подробнее расскажет «Рамблер».
Мы привыкли считать, что сутки длятся ровно 24 часа. На самом деле это лишь условное значение. Иногда планета замедляется, иногда — наоборот, начинает вращаться чуть быстрее. Эти изменения настолько малы, что человек их не замечает. Ученые измеряют вращение Земли с помощью атомных часов и методов космической геодезии. Таким образом, современные приборы способны фиксировать разницу в тысячные доли секунды.
Почему Земля миллионы лет замедлялась?
Главная причина — влияние Луны. Спутник вызывает приливы и отливы в мировом океане. Приливные массы воды создают своеобразное торможение вращения планеты. Часть энергии вращения Земли постепенно передается Луне, из-за чего она медленно удаляется от нас примерно на 3,8 сантиметра в год.
Из-за этого сотни миллионов лет назад сутки были заметно короче современных. По оценкам ученых, во времена динозавров они длились около 23,5 часов, а более миллиарда лет назад могли составлять менее 20 часов.
Из-за чего Земля вдруг начала вращаться быстрее?
Ученые обнаружили, что привычное замедление вращения Земли неожиданно сменилось тенденцией к ускорению. С начала 2020-х годов Земля периодически демонстрирует рекордно короткие сутки. Например, 5 июля 2024 года продолжительность суток оказалась примерно на 1,66 миллисекунды короче стандартных 86 400 секунд.
Исследователи до сих пор спорят о причинах ускорения. Вероятнее всего, действует сразу несколько факторов:
- таяние ледников;
- движение воды в океанах;
- крупные атмосферные явления;
- изменения внутри земного ядра;
- перераспределение массы горных пород после землетрясений.
«Компьютер» античности: как греки создали механизм, опередивший свое время
Роль глобального потепления
Когда ледяные щиты Гренландии и Антарктиды теряют массу, вода перераспределяется по океанам. Это изменяет распределение веса на поверхности Земли. В исследовании, опубликованном в журнале Journal of Geophysical Research, ученые пришли к выводу, что перераспределение массы из-за таяния льда уже заметно влияет на длину суток.
При этом некоторые исследования показывают, что таяние льдов сейчас частично сдерживает ускорение вращения. Без этого эффекта Земля могла бы вращаться немного быстрее, чем сегодня.
Как движение массы влияет на скорость вращения?
Чтобы объяснить взаимосвязь, ученые используют аналогию с фигуристом. Когда фигурист прижимает руки к телу, он начинает вращаться быстрее. Когда разводит их в стороны — замедляется. С Землей происходит похожий процесс. Если масса планеты перераспределяется ближе к оси вращения, скорость вращения немного увеличивается. Если дальше — уменьшается.
Что происходит внутри Земли?
Под земной корой находится жидкое внешнее ядро, состоящее преимущественно из расплавленного железа и никеля. Оно постоянно движется и участвует в формировании магнитного поля Земли.
Эти движения способны немного менять распределение массы внутри планеты и влиять на скорость вращения. Некоторые специалисты считают, что именно процессы в ядре могут объяснять часть необычных изменений последних лет. Однако напрямую наблюдать ядро невозможно, поэтому ученые пока лишь сопоставляют данные о вращении Земли с геофизическими моделями.
Високосная секунда: что это?
Поскольку вращение Земли нестабильно, время по атомным часам постепенно начинает расходиться с астрономическим временем. Для решения этой проблемы с 1972 года используется так называемая високосная секунда. Время от времени к мировому времени UTC добавляют одну дополнительную секунду, чтобы сохранить синхронизацию с вращением Земли. Всего с момента введения системы было добавлено 27 таких секунд.
Но нынешнее ускорение породило новую проблему. Если Земля продолжит вращаться быстрее среднего значения, впервые в истории может возникнуть необходимость убрать одну секунду из мирового времени, или, проще говоря, ввести отрицательную високосной секунды. Это может вызвать технические проблемы в компьютерных сетях, системах навигации, телекоммуникациях и космических миссиях. Чтобы в случае необходимости успеть перенастроить все системы, сегодня ученым приходится внимательно следить за каждым изменением скорости вращения планеты.
Ранее мы писали, как наше чувство времени зависит от температуры в комнате.