Niektóre dni trwają krócej. Oto kosmiczny powód tej zmiany

Tajemnica obrotu Ziemi. Czy faktycznie trwa 24 godziny?

Jeden obrót Ziemi dookoła własnej osi trwa 24 godziny, prawda? Otóż nie do końca. Nasza planeta na złość zegarkom nie chce dostosować się do ustalonego przez ludzi sposobu mierzenie czasu i w swojej historii przyspieszała lub zwalniała tempo obrotu. Dokładne informacje na ten temat zbiera Międzynarodowa Służba Ruchu Obrotowego Ziemi i Systemów Odniesienia (International Earth Rotation and Reference Systems Service, IERS). Dzięki tej organizacji wiemy dokładnie, co do ułamków milisekund, ile trwa obrót Ziemi dookoła własnej osi.

Serwis timeanddate.com podsumował dane zebrane ostatnio przez IERS i ustalił, że w tym roku mieliśmy krótsze dni w porównaniu do lat poprzednich. Wyjątkowo dużo czasu zabrały nam szczególnie 9, 10 i 22 lipca oraz 5 sierpnia. Czy mówimy tu o minutach lub godzinach? Oczywiście, że nie. W przypadku 10 lipca ubytek był największy – pełen obrót trwał tego dnia 1,36 ms mniej niż 24 godziny. W inne wymienione dni wynik ten był zbliżony.

Co umożliwia tak precyzyjne pomiary długości obrotu Ziemi? Jak tłumaczy Meghan Bartels na łamach Scientific American, astronomowie z głównej siedziby IERS w Paryżu oraz wielu innych miejsc na świecie regularnie śledzą położenie kwazarów – specyficznych galaktyk, które wysyłają w przestrzeń kosmiczną sygnały w regularnych interwałach. Rejestrując je, naukowcy są w stanie obliczyć położenie konkretnych punktów na Ziemi z niebywałą precyzją. Przy okazji sprawdzają też położenie całej planety, a także tempo jej obrotu.

Dlaczego obrót Ziemi dookoła własnej osi nie trwa 24 godzin?

Wiemy już, że Ziemia przyspieszyła swój obrót o ok. 1,3 milisekundy. Dlaczego jednak tak się dzieje? Nie ma na to jednej odpowiedzi. Wpływ na tempo obrotu naszej planety ma kilka czynników. W ostatnim czasie jednym z najważniejszych jest ruch jej jądra – skupiska płynnego metalu położonego kilka tysięcy kilometrów pod powierzchnią planety. Obok powierzchni czy atmosfery jest to jedna z części Ziemi, która obraca się swoim własnym tempem, co wpływa na prędkość obrotu całego układu. Na łamach Scientific American mechanizm ten tłumacz Duncan Agnew, geofizyk z Instytut Oceanograficznego Scrippsów w Kaliforni:

„Suma wszystkich obrotów musi się zgadzać. Jeśli jedna część Ziemi obraca się wolniej, inna musi przyspieszyć” – twierdzi naukowiec. „To jądro Ziemi wpływa na to, jak szybko nasza planeta się obraca w okresach od 10 do kilkuset lat” — wyjaśnia Agnew. „Jądro zwalniało przez ostatnie 50 lat, a w rezultacie Ziemia zaczęła się obracać szybciej”.

Chcesz wiedzieć więcej o naszej planecie i nie tylko? Zasubskrybuj nasz kanał na YouTube:

Przez lata Ziemia spowalniała. Ostatnio zaczęła przyśpieszać

Czy skoro jądro zwolniło dopiero w ciągu ostatnich 50 lat, to wcześniej Ziemia nie przyspieszała? Właśnie tak było – zamiast tego nasza planeta od milionów lat zwalniała swój obrót. Wszystko przez Księżyc, którego pole grawitacyjne wpływa na rozkład wody w całym układzie. Działa to trochę jak kręcący piruety na parkiecie łyżwiarz. Jeśli zbliży ramiona do ciała, zacznie się kręcić szybciej, a po ich rozłożeniu zwolni.

Grawitacja Księżyca przyciąga wodę oceaniczną na naszej planecie, czego efektem są przypływy i odpływy. Gdy wpływ naszego satelity sprawia, że więcej wody gromadzi się przy równiku, dzieje się to, co z łyżwiarzem rozkładającym ręce i obrót Ziemi spowalnia. Ten mechanizm spowalniał naszą planetę, jak mówi Agnew, od momentu, w którym pojawiły się oceany.

Spowolnienia powodowane przez Księżyc nie były duże. Jednak w XX wieku, wraz z rozwojem bardziej precyzyjnych metod pomiaru czasu, naukowcy zaczęli je zauważać. Ze względu na to postanowiono co jakiś czas dodawać do roku tzw. sekundę przestępną – dodatkową sekundę, która miała korygować nasze zegarki wobec spowalniania powodowanego przez Księżyc. W latach 1972-2016 dodano ich aż 37, jednak od niemal dekady już się tego nie robi. Dlaczego? Spowalniające od kilkudziesięcu lat jądro Ziemi powoduje przyspieszenie planety, które równoważy wpływ Księżyca. Przez to dodawanie sekundy przestępnej nie jest już konieczne.