Если бы вы могли вернуться во времени в неопротерозойскую эру, около 620 миллионов лет назад, вы бы заметили совершенно другую планету. Самыми наблюдаемыми формами жизни были бы инопланетные листья и черви, и, если бы это не отправило вас обратно к своей машине времени, вы бы заметили, что даже дни были другими. Сотни миллионов лет назад день длился всего около 22 часов, что было результатом того, что планета вращалась вокруг своей оси быстрее, чем сейчас.
В течение миллиардов лет вращение Земли постепенно замедлялось. Этот процесс продолжается и по сей день, и по оценкам, продолжительность дня в настоящее время увеличивается примерно на 1,8 миллесекунды каждое столетье. Продолжительность дня тоже немного меняется от года к году; результат бесчисленных сил как на Земле, так и за ее пределами, толкающих и тянущих при ее вращении.
Ученые до сих пор не до конца понимают все факторы, которые способствуют изменению вращения Земли. Но появление чрезвычайно чувствительных инструментов для измерения данных и отсчета времени позволило им отслеживать вариации вращения нашей планеты с точностью до микросекунды. Работа показала, что вращение Земли находится в постоянном микроскопическом потоке. Каждый день отличается от предыдущего.
Хотя многие факторы влияют на вращение планеты, безусловно, самым важным и долговременным является наш естественный спутник - Луна. На протяжении миллиардов лет Луна очень мягко притягивала Землю и замедляла ее вращение. Гравитация Луны - причина того, что те неопротерозойские дни были короче наших сегодняшних; именно поэтому дни через миллионы лет будут еще длиннее.
Механизм сводится к обмену энергией между Землей и Луной. Гравитационное притяжение Луны создает небольшой бугорок на твердой поверхности Земли, недалеко от Луны, но не совсем под ней. Несоответствие между положением выпуклости и притяжением Луны создает крутящий момент как на Земле, так и на Луне, в результате чего Земля постепенно замедляется. Эта вращательная энергия передается Луне, которая очень медленно удаляется от Земли со скоростью около полутора дюймов в год.
В более коротких временных масштабах есть много разных вещей, которые влияют на скорость вращения Земли. Среди наиболее значительных из них - движение расплавленного ядра Земли. Турбулентность внутри жидких недр нашей планеты влияет на вращение планеты в целом, хотя трудно сказать, насколько сильно. Наблюдать за ядром Земли сложно, и ученые до сих пор не могут точно определить, насколько сильно оно влияет на вращение планеты.
На поверхности планеты движение ветра и волн также изменяет скорость вращения Земли. Приливы, которые заставляют океаны двигаться вперед и назад, влияют на скорость вращения, как и ветер. Когда воздушные потоки сталкиваются с горами и притягивают поверхность Земли за счет трения, они очень незначительно изменяют скорость вращения Земли.
Сейсмическая активность тоже может повлиять на скорость вращения Земли. После землетрясения 2004 года, которое разрушило Индонезию и другие страны на побережье Индийского океана, Земля вращалась примерно на три микросекунды быстрее, заключают ученые из Лаборатории реактивного движения НАСА. Эффект был вызван небольшим изменением баланса массы Земли по мере смещения континентальных плит. Просто фигурист быстрее вращается, когда втягивает руки, когда масса на Земле приближается к ее центру, планета будет вращаться быстрее, и наоборот.
Этот эффект, логический результат законов Ньютона, диктующих сохранение энергии, приводит к постоянным изменениям скорости вращения Земли сегодня. По мере таяния ледников и повышения уровня моря относительно больше массы течет (в виде талой воды) от полюсов к экватору Земли. Это замедляет землю и постепенно удлиняет наши дни.
Но не слишком беспокойтесь о том, что ваши дни ускользают от вас - изменение незначительное и соответствует предыдущим изменениям скорости вращения Земли. Таким образом, хотя дни могут никогда не быть одинаковой длины, изменения во вращении нашей планеты должны быть довольно далеко в списке вещей, о которых следует беспокоиться.