Головний хронометр планети зламався: тривалість земного дня зміниться

Кліматична криза вже тут і людство швидко усвідомлює той факт, що час для вжиття заходів для пом’якшення наслідків закипання Землі буквально спливає. Іронія долі полягає в тому, що саме зміна клімату, здебільшого спричинена діяльністю людини, відтермінує кліматичну кризу, змінивши тривалість земного дня, пише Space.

Сьогодні вчені відстежують офіційний час, покладаючись на близько 450 надточних атомних годинників — вони допомагають підтримувати всесвітній координований час (UTC), який вперше було визначено 1969 року. Однак більш традиційний історичний метод вимірювання часу використовує обертання Землі.

Водночас обертання Землі коливається, а тому з 1972 року вчені підтримують відповідність між цими двома вимірами шляхом додавання 27 “високосних секунд” до офіційного стандарту часу.

Але нове дослідження під керівництвом геолога Каліфорнійського університету Дункана Егнью, припускає, що танення льодовиків Гренландії та Антарктиди, викликане глобальним потеплінням, впливає на кутову швидкість Землі. Унаслідок цього впливу на швидкість планети, земний день подовжується — ця зміна вельми крихітна і непомітна для людей, проте не для комп’ютерів, які покладаються на точне хронометрування.

Автори дослідження дійшли висновку, що танення льодовиків по всій земній кулі вже впливає на глобальний хронометраж. Фактично втрата льодовиків знижує кутову швидкість Землі швидше, ніж раніше — це врешті-решт може вимагати “негативної додаткової секунди”.

За словами метеоролога з відділу часу Міжнародного бюро мір і ваг (BIPM) Патриції Тавелли, раніше від’ємну додаткову секунду ніколи не додавали та не перевіряли науковці, а тому невідомо з якими проблемами вона може бути пов’язана.

Річ у тім, що мережеві обчислення та фінансові ринки покладаються на узгоджену, стандартизовану та точну шкалу часу, яку надає UTC. Водночас додавання від’ємної додаткової секунди ніколи раніше не тестувалося, а тому загрожує цим видам діяльності.

Деякі вчені вважають, що відмова від необхідності використання від’ємної додаткової секунди з 2026 до 2029 року може дозволити метеорологам краще розрахувати обертання Землі. У результаті ця інформація допоможе ефективніше оцінити, чи справді необхідна негативна додаткова секунда під час оцінювання відповідних позовів.

Зазначимо, що швидкість обертання нашої планети коливалася завжди. Однак до впровадження точного хронометражу і технологій єдиним згубним ефектом була лише зміна часу затемнень та інших астрономічних подій, як порівняти з давнішими записами дослідників.

За словами Джеррі Мітровіца з факультету наук про Землю і планети Гарвардського університету, в масштабі тисячоліть зміна обертання нашої планети відображає ефект трьох геофізичних процесів. Одним із них є з’єднання між ядром Землі та її зовнішньою кам’янистою мантією і корою.

Простими словами, будь-яка зміна кутового моменту ядра має бути врівноважена зміною такого самого розміру: якщо ядро сповільнюється, щоб підтримати постійне обертання планети, зовнішні частини Землі мають прискоритися на ту саму величину. Однак і ядро, і верхні шари планети втрачають кутовий момент.

У минулому це з’єднання ядра і мантії призводило до збільшення періоду обертання Землі на 6 мільйонних часток секунди на рік. Для людини така зміна швидкості навряд чи буде помітною, але вона відчувається атомним годинником.

У новому дослідженні вчені звернулися до супутникових гравітаційних даних, щоб визначити зменшення кутового моменту Землі та його вплив на хронометраж. Це показало, що посилене танення крижаних шапок у Гренландії та Антарктиді змінило розподіл маси поверхні нашої планети та призвело до швидшого зменшення кутової швидкості твердих зовнішніх шарів Землі. При цьому кутова швидкість рідкого ядра Землі продовжує зменшуватися.

Команда вважає, що від’ємна додаткова секунда, ймовірно, не буде потрібна до 2029 року. Однак учені вважають, що ця зміна створює проблему для синхронізації часу комп’ютерної мережі, і вона вимагає внесення змін у те, як UTC відповідає обертанню Землі.