Когда ученые говорят, что миллиарды лет назад Земля была совсем другой, они имеют в виду в первую очередь бескислородную атмосферу, горячий климат, неузнаваемые очертания океанов и материков. А еще полтора миллиарда лет назад на целых шесть часов были короче сутки. В целом каждое столетие сутки удлиняются на 2,3 миллисекунды. Это происходит в те моменты, когда Луна удаляется от Земли.
Атомные сутки
Для точного счета земных суток используют шкалу всемирного координированного времени UTC. Она определяется по показаниям атомных часов, которые установлены в разных точках планеты. С тех пор, как в 70-х годах прошлого века Генеральная ассамблея по мерам и весам постановила, что секунда равняется 9 192 631 770 периодам излучения атома цезия-133 при переходах между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния, ведут счет атомного времени. Таким образом, сутки на Земле состоят из 86 400 секунд.
Хотя, это очень редко случается: то время, за которое наша планета поворачивается вокруг своей оси, различается от суток к суткам. От астрономического времени к атомному пришлось перейти, когда этот факт стал неоспорим. Атомные часы позволяют с точностью до десятых долей миллисекунд регистрировать все неоднородности во вращении планеты.
С появлением столь точных инструментов для замеров, удалось установить, что вращение Земли вокруг своей оси ускорялось до лета прошлого года. А в июне 2022 года был зафиксирован самый короткий день за последние 50 лет. Однако после усреднения колебаний ускорение сменилось на замедление. Конкретной причины этого ученые назвать не могут.
Колебания и изостазия
На вращение Земли в первую очередь оказывают влияние лунно-солнечные приливы. Еще Иммануил Кант писал, что совместное притяжение Луны и Солнца приводят в движение значительное количество жидкого вещества, содержащегося в планете, и это сообщает Земле некоторую долю колебания. Особенно стоит отметить цикл, который связан с прецессией (изменением ориентации оси вращения вращающегося тела) лунной орбиты, равный 18,6 годам. Под влиянием приливов Земля сжимается в экваторе то сильнее, то слабее. Соответственно она то замедляется, то ускоряется. Периоды приливных колебаний длятся от пяти дней до более месяца. На их минимумы и максимумы часто приходятся резкие перепады погоды.
Скачать мобильное приложение SFERA:
🇷🇺Rustore
🤖Android
🍎iOS
SFERA — это мессенджер, социальная сеть, сервис знакомств, поиск новых друзей, поиск работы/сотрудников, видеосервис и многое другое. Всё бесплатно и без рекламы. Мы за развитие, мы для думающих людей и мы против деградации.
Последние 20 тысяч лет силу набирал процесс, который ускорял вращение. Когда ледниковый период закончился, в полярных зонах начали таять ледяные шапки, уменьшая тем самым давление на земную кору. Началась изостазия, то есть вещество в недрах Земли от низких широт перемещается к полюсам. Вследствие этого со скоростью несколько миллиметров в год Скандинавия постоянно поднимается. Сама Земля при этом ускоряет вращение, поскольку уменьшается момент инерции. Это укорачивает сутки на 0,6 миллисекунд за сто лет.
На скорость вращения Земли могут повлиять и более мелкие факторы, как то сезонные дожди и снегопады, течения в океане, перемещения подземных вод и другое. 29 июня 2022 года сутки действительно были короче 24 часов на целых 1,59 мс. Однако в долгосрочной перспективе примерно с 2020 года наблюдается тенденция к удлинению суток. Дело, возможно, в климатических факторах или глобальном потеплении, при котором скорость таяния ледяных шапок увеличивается. Может, и извержение вулкана Тонга оказало свое влияние, так как произошел крупный выброс водной массы в атмосферу.
Високосная секунда
В итоге ученые решили объяснить общее удлинение суток качаниями Чандлера – небольшими отклонениями оси земного вращения неясного происхождения. Хотя период у них известен: географические полюса дрейфуют примерно 430 дней с амплитудой примерно 9 метров. В последнее время эта амплитуда уменьшалась. Не исключено, что эти отклонения оси и скорость вращения взаимосвязаны.
Есть еще версия, что на Земле или внутри нее ничего особенного не происходит. Просто на периодические земные процессы накладываются долговременные приливные циклы. Математическое объяснение такое: периодические движения с разными периодами в сумме дают странные результирующие кривые.
На данный момент в шкалу UTC периодически вставляют корректирующую или високосную секунду. Это синхронизирует время с вращением планеты. С 1972 года таких секунд добавили 27. Но если сутки и дальше будут увеличиваться, то в будущем возникнет необходимость в отрицательной високосной секунде. В этом моменте существует некоторая опасность, сродни той, которую обсуждали накануне 2000 года. Программный код, не понимающий обратного хода времени, может «зависнуть», что создаст неприятности. Особенно, если программное обеспечение обслуживает инфраструктуру критической важности.
С другой стороны давно ведутся дискуссии на тему того, что високосные секунды нужно взять и отменить, и придумать новый способ хронометрии. Но на данный момент мы можем просто насладиться лишними миллисекундами в сутках.
❗️ Ставьте 👍 и подписывайтесь на наш канал!
Читайте также:
