Труд
Автор:
Труд news
Луната влияе по различен начин на Земята, докато обикаля около нея
Въртенето е по-бавно през лятото поради отклонения в струйното течение
В цялото Северно полукълбо хората се наслаждават на дългите часове лятна слънчева светлина, без да имат представа, че преживяват едни от най-кратките дни от началото на съвременното часово отчитане – с около милисекунда.
9 юли беше най-краткият ден в годината, защото Земята се въртеше по-бързо – с 1,34 милисекунди по-бързо от стандартното 24-часово въртене, според Международната служба за въртене на Земята и референтни системи (IERS) и Военноморската обсерватория на САЩ. Той беше последван от още два исторически кратки дни – 22 юли и 5 август.
Колебанията в скоростта на въртене на Земята не са необичайни, но учените се опитват да разберат причините за тях.
„През последното десетилетие средната продължителност на деня е намаляла. Това е особено забележимо през последните пет години“, казва Никълъс Стаматакос, астроном във Военноморската астрономическа обсерватория на САЩ.
Ето как науката обяснява защо Земята се върти по-бързо, докато обикаля около Слънцето, ще продължи ли това според учените и защо дори една-две милисекунди могат да повлияят на основни технологии.
Колебанията във въртенето на Земята се дължат на сложна комбинация от фактори, няколко от които се открояват.
Луната влияе по различен начин на Земята, докато обикаля около нея. Когато е близо до Екватора два пъти месечно, гравитационното привличане забавя малко въртенето на Земята. Но Луната също така се приближава до полюсите два пъти месечно и по това време гравитацията на Луната помага на Земята да се върти малко по-бързо.
Нашата планета и атмосфера се въртят синхронно, споделяйки импулс, който не може да бъде променен само от едното от двете. Нашата атмосфера се върти по-бавно през лятото поради отклонения в струйното течение. Това означава, че планетата трябва да се ускори, за да компенсира и поддържа ъгловия момент на системата на постоянно ниво.
Във вътрешността на планетата също се случва нещо странно, което физиците не могат да обяснят напълно. По някаква причина ядрото на Земята се забавя през последните 50 години и за да поддържа ъгловия момент, твърдата Земя отгоре се върти малко по-бързо, за да компенсира. „Не знаем защо или какво може да направи ядрото в бъдеще“, казва Дънкан Агню, геофизик в Института по океанография „Скрипс“.
През последните няколко години се наблюдават най-кратките дни, от началото на атомното часово отчитане през 1955 г., но те дори не са близо до най-кратките дни в историята на Земята.
Средно земните дни се удължават от няколко милиарда години. Откакто се е образувала Луната, нейната гравитация и влияние върху океанските приливи постепенно забавят скоростта на въртене на Земята.
Анализ на древни черупки на мекотели от ерата на залеза на динозаврите разкрива, че преди 70 милиона години 372-те дни в годината са били само 23,5 часа. Вкаменени корали отпреди 430 милиона години показват, че много по-честите изгреви и залези някога са оформяли 21-часов ден.
Дори когато дългосрочната тенденция удължава дните, краткосрочните колебания са довеждали до множество кратки дневни периоди. „През 20-те години на XIX век и от около 1865 до около 1880 г. дните са били по-кратки от последващите ги“, казва Агню. „Според IERS всъщност е имало по-кратки дни през юни/август 2022 г. и юни 2024 г.“
Дните с дълга дневна светлина са очевидни, като тези около лятното слънцестоене. Такива са и дългите, студени нощи преди и след 21 декември.
Но ако 24-часовият цикъл на Земята е съкратен с време, колкото трае мигването на окото, вероятно няма да забележите: Едно мигване отнема от 100 до 400 милисекунди, докато разликата в продължителността на деня е само около 1 милисекунда.
„Един единствен, изолиран по-кратък ден е важен само за астрономи и други специалисти“, казва Джуда Левин, физик и член на Националния институт за стандарти и технологии. Астрономите се нуждаят от изключително точно измерване на времето, за да разберат позициите и движенията на небесните обекти и събития – малки несъответствия могат да създадат големи грешки.
Когато времето, загубено поради съкратени дни, започне да се натрупва, хронометристите добавят допълнителна секунда, като синхронизират астрономическото време с атомното време, от което е изоставало. Това се нарича високосна секунда и се прилага приблизително на всяка година и половина от 1972 г. насам - повечето хора не забелязват и това.
Леките промени във въртенето на Земята не са имали голямо значение до появата на атомното отчитане на времето през 1955 г. Атомното време е постоянно, така че променливото въртене на Земята създава празнина между астрономическото и атомното време.
За да може астрономическото време да навакса, високосните секунди са добавяни 27 пъти от 1972 г. насам. Сега, когато Земята ускорява отчитането на времето, е възможно да се въведе първата по рода си отрицателна високосна секунда до 2029 г., за да се забави астрономическото време.
Високосните секунди са проблем за компютрите, GPS-а и телекомуникациите, най-вече през 2012 г., когато Linux и други системи се затруднявали при корекцията. Безпрецедентна отрицателна високосна секунда може да се окаже по-проблематична, тъй като софтуерните системи могат да приемат, че времето винаги се движи в една и съща посока. „Това може да има опустошителен ефект върху софтуера, който разчита на таймери или планировчици“, предупреждават инженерите на Meta.
Проучванията показват, че фактори като топенето на леда, покачването на нивото на моретата и изчерпването на подпочвените води променят масата на Земята и забавят въртенето ѝ.
В исторически план подобни вариации са резултат от естествени цикли, но две финансирани от НАСА проучвания показват, че самото време може да усеща въздействието на изменението на климата върху Земята.
„Нашият анализ показва, че през миналия век само съвременното изменение на климата е допринесло за увеличаване на продължителността на деня с около 0,6 до 0,7 милисекунди и тази скорост вероятно ще се удвои през този век“, казва Сурендра Адхикари, учен по земните системи в Лабораторията за реактивно движение.
Подобно забавяне може да противоречи на факторите, които работят за ускоряване на въртенето на Земята, подчертавайки сложността на въртенето на планетата.
Стаматакос подчертава, че макар от векове да виждаме как въртенето на Земята се променя, сложното взаимодействие на различните му причини все още представлява предизвикателство за учените.
„Точните прогнози за продължителността на деня за повече от шест месеца напред не са възможни поради непълното разбиране на всички тези геодезически явления“, предупреждава той. Така че, макар че Слънцето ще продължава да изгрява всеки ден, е трудно да се каже точно колко дълго ще продължи всеки нов ден.
Текст за снимка - Звездни следи над поле от диви червени макове по склоновете на вулкана Дамаванд. Чрез използване на дълга експозиция, кръговите звездни следи в небето показват въртенето на Земята.
Снимка - Бабак Тафреши, Nat Geo Image Collection
