Τα ατομικά ρολόγια, σε συνδυασμό με ακριβείς αστρονομικές μετρήσεις, έχουν αποκαλύψει ότι η διάρκεια μιας ημέρας αυξάνεται ξαφνικά και οι επιστήμονες δεν ξέρουν γιατί.
Αυτό έχει κρίσιμο αντίκτυπο όχι μόνο στη μέτρηση του χρόνου μας, αλλά και σε πράγματα όπως το GPS και άλλες τεχνολογίες που διέπουν τη σύγχρονη ζωή μας.
Τις τελευταίες δεκαετίες, η περιστροφή της Γης γύρω από τον άξονά της - η οποία καθορίζει τη διάρκεια της ημέρας - έχει επιταχυνθεί. Αυτή η τάση έχει κάνει τις μέρες μας πιο σύντομες. στην πραγματικότητα, τον Ιούνιο του 2022 κάναμε ρεκόρ για τη συντομότερη μέρα τον τελευταίο μισό αιώνα περίπου.
Όμως, παρά αυτό το ρεκόρ, από το 2020 αυτή η σταθερή επιτάχυνση έχει μετατραπεί περιέργως σε επιβράδυνση - οι μέρες γίνονται και πάλι μεγαλύτερες και ο λόγος είναι μέχρι στιγμής ένα μυστήριο.
Ενώ τα ρολόγια στα τηλέφωνά μας δείχνουν ότι υπάρχουν ακριβώς 24 ώρες την ημέρα, ο πραγματικός χρόνος που χρειάζεται για Γη η ολοκλήρωση μιας μόνο περιστροφής ποικίλλει τόσο ελαφρώς. Αυτές οι αλλαγές συμβαίνουν σε περιόδους εκατομμυρίων ετών έως σχεδόν στιγμιαία - ακόμη και οι σεισμοί και τα φαινόμενα καταιγίδας μπορούν να παίξουν κάποιο ρόλο.
Αποδεικνύεται ότι μια μέρα είναι πολύ σπάνια ακριβώς ο μαγικός αριθμός των 86,400 δευτερολέπτων.
Ο διαρκώς μεταβαλλόμενος πλανήτης
Για εκατομμύρια χρόνια, η περιστροφή της Γης επιβραδύνεται λόγω των επιπτώσεων τριβής που σχετίζονται με τις παλίρροιες που οδηγούνται από το φεγγάρι. Αυτή η διαδικασία προσθέτει περίπου 2.3 χιλιοστά του δευτερολέπτου στη διάρκεια κάθε ημέρας κάθε αιώνα. Πριν από μερικά δισεκατομμύρια χρόνια ήταν περίπου η ημέρα της Γης 19 ώρες.
Τα τελευταία 20,000 χρόνια, μια άλλη διαδικασία λειτουργεί προς την αντίθετη κατεύθυνση, επιταχύνοντας την περιστροφή της Γης. Όταν τελείωσε η τελευταία εποχή των παγετώνων, το λιώσιμο των πολικών φύλλων πάγου μείωσε την επιφανειακή πίεση και ο μανδύας της Γης άρχισε να κινείται σταθερά προς τους πόλους.
Ακριβώς όπως ένας χορευτής μπαλέτου περιστρέφεται πιο γρήγορα καθώς φέρνει τα χέρια του προς το σώμα του - τον άξονα γύρω από τον οποίο περιστρέφονται - έτσι και ο ρυθμός περιστροφής του πλανήτη μας αυξάνεται όταν αυτή η μάζα του μανδύα πλησιάζει τον άξονα της Γης. Και αυτή η διαδικασία μειώνεται κάθε μέρα κατά περίπου 0.6 χιλιοστά του δευτερολέπτου κάθε αιώνα.
Για δεκαετίες και περισσότερο, η σύνδεση μεταξύ του εσωτερικού και της επιφάνειας της Γης μπαίνει επίσης στο παιχνίδι. Οι μεγάλοι σεισμοί μπορούν να αλλάξουν τη διάρκεια μιας ημέρας, αν και συνήθως σε μικρές ποσότητες. Για παράδειγμα, ο μεγάλος σεισμός Tōhoku του 2011 στην Ιαπωνία, με μέγεθος 8.9, πιστεύεται ότι επιτάχυνε την περιστροφή της Γης κατά ένα σχετικά μικροσκοπικό 1.8 μικροδευτερόλεπτα.
Εκτός από αυτές τις αλλαγές μεγάλης κλίμακας, σε μικρότερες περιόδους ο καιρός και το κλίμα έχουν επίσης σημαντικές επιπτώσεις στην περιστροφή της Γης, προκαλώντας διακυμάνσεις και προς τις δύο κατευθύνσεις.
Ο δεκαπενθήμερος και ο μηνιαίος παλιρροϊκός κύκλος μετακινούν μάζα γύρω από τον πλανήτη, προκαλώντας αλλαγές στη διάρκεια της ημέρας έως και ένα χιλιοστό του δευτερολέπτου προς κάθε κατεύθυνση. Μπορούμε να δούμε παλιρροϊκές παραλλαγές σε αρχεία διάρκειας της ημέρας για περιόδους έως και 18.6 ετών. Η κίνηση της ατμόσφαιράς μας έχει ιδιαίτερα ισχυρή επίδραση και τα ωκεάνια ρεύματα παίζουν επίσης ρόλο. Η εποχική χιονοκάλυψη και οι βροχοπτώσεις, ή η εξόρυξη υπόγειων υδάτων, αλλάζουν τα πράγματα περαιτέρω.
Γιατί η Γη επιβραδύνεται ξαφνικά;
Από τη δεκαετία του 1960, όταν οι χειριστές ραδιοτηλεσκοπίων σε όλο τον πλανήτη άρχισαν να επινοούν τεχνικές για να παρατηρούν ταυτόχρονα κοσμικά αντικείμενα όπως τα κβάζαρ, είχαμε πολύ ακριβείς εκτιμήσεις για τον ρυθμό περιστροφής της Γης.
Μια σύγκριση μεταξύ αυτών των εκτιμήσεων και ενός ατομικού ρολογιού αποκάλυψε μια φαινομενικά μικρότερη διάρκεια της ημέρας τα τελευταία χρόνια.
Αλλά υπάρχει μια εκπληκτική αποκάλυψη μόλις αφαιρέσουμε τις διακυμάνσεις της ταχύτητας περιστροφής που γνωρίζουμε ότι συμβαίνουν λόγω των παλίρροιων και των εποχιακών επιπτώσεων. Παρά Γη Φτάνοντας στη συντομότερη ημέρα της στις 29 Ιουνίου 2022, η μακροπρόθεσμη τροχιά φαίνεται να έχει μετατοπιστεί από τη συντόμευση στην επιμήκυνση από το 2020. Αυτή η αλλαγή είναι άνευ προηγουμένου τα τελευταία 50 χρόνια.
Ο λόγος αυτής της αλλαγής δεν είναι σαφής. Θα μπορούσε να οφείλεται σε αλλαγές στα καιρικά συστήματα, με αλλεπάλληλα γεγονότα La Niña, αν και αυτά έχουν συμβεί στο παρελθόν. Θα μπορούσε να είναι η αυξημένη τήξη των φύλλων πάγου, αν και αυτά δεν έχουν αποκλίνει σημαντικά από τον σταθερό ρυθμό τήξης τους τα τελευταία χρόνια. Θα μπορούσε να σχετίζεται με την ηφαιστειακή έκρηξη στην Τόνγκα εγχέοντας τεράστιες ποσότητες νερού στην ατμόσφαιρα? Μάλλον όχι, δεδομένου ότι συνέβη τον Ιανουάριο του 2022.
Οι επιστήμονες έκαναν εικασίες ότι αυτή η πρόσφατη, μυστηριώδης αλλαγή στην ταχύτητα περιστροφής του πλανήτη σχετίζεται με ένα φαινόμενο που ονομάζεται «ταλάντευση του Τσάντλερ»—μια μικρή απόκλιση στον άξονα περιστροφής της Γης με περίοδο περίπου 430 ημερών. Οι παρατηρήσεις από ραδιοτηλεσκόπια δείχνουν επίσης ότι η ταλάντευση έχει μειωθεί τα τελευταία χρόνια. τα δύο μπορεί να συνδέονται.
Μια τελευταία πιθανότητα, που πιστεύουμε ότι είναι εύλογη, είναι ότι τίποτα συγκεκριμένο δεν έχει αλλάξει μέσα ή γύρω από τη Γη. Θα μπορούσε απλώς να είναι μακροπρόθεσμα παλιρροϊκά φαινόμενα που λειτουργούν παράλληλα με άλλες περιοδικές διαδικασίες για να προκαλέσουν μια προσωρινή αλλαγή στον ρυθμό περιστροφής της Γης.
Χρειαζόμαστε ένα «αρνητικό άλμα σε δευτερόλεπτο»;
Η ακριβής κατανόηση του ρυθμού περιστροφής της Γης είναι ζωτικής σημασίας για μια σειρά εφαρμογών – συστήματα πλοήγησης όπως το GPS δεν θα λειτουργούσαν χωρίς αυτό. Επίσης, κάθε λίγα χρόνια οι χρονομετρητές εισάγουν άλματα δευτερόλεπτα στα επίσημα χρονοδιαγράμματά μας για να βεβαιωθούν ότι δεν θα αποσυντονιστούν με τον πλανήτη μας.
Εάν η Γη μετατοπιζόταν σε ακόμη μεγαλύτερες ημέρες, ίσως χρειαστεί να ενσωματώσουμε ένα «αρνητικό άλμα δευτερολέπτου»—αυτό θα ήταν άνευ προηγουμένου, και μπορεί να σπάσει το διαδίκτυο.
Η ανάγκη για αρνητικά άλματα δευτερόλεπτα θεωρείται απίθανη αυτή τη στιγμή. Προς το παρόν, μπορούμε να καλωσορίσουμε την είδηση ότι —τουλάχιστον για λίγο— όλοι έχουμε μερικά επιπλέον χιλιοστά του δευτερολέπτου κάθε μέρα.
Αυτό το άρθρο αναδημοσιεύθηκε από το Η Συνομιλία υπό την άδεια Creative Commons. Διαβάστε το αρχικό άρθρο.
Image Credit: qimono / 504 εικόνες
