Доскоро беше общоприето, че Земята постепенно намалява скоростта на въртене около оста си, но скорошните данните от измерванията показват нещо невероятно.
На 19 юли 2020 г. беше регистриран най-краткият ден откак има наблюдения.
За въртенето на Земята има общоприет стандарт - едно завъртане за 86 400 секунди, тоест за 24 часа. Но е факт, че абсолютно никога нашата планета не се вписва 100% точно в този стандарт. Има отклонения за части от секундата. Това не трябва да се бърка това с високосната година, тоест с допълнителния ден на февруари на всеки четири години - там говорим за не точно 365-дневната ротация на Земята около Слънцето. Сега става дума за друг случай - нашето денонощие не е точно 24 часа.
Денонощието за нашата планета става по-дълго и това е дългосрочна тенденция. Преди 600 милиона години то е траело 21 часа. Смята се, че въртенето на Земята се забавя, така че продължителността на деня се увеличава средно с около 1,8 милисекунди на век.
Точната продължителност на денонощието се измерва от средата на 20 век. През 1960 г. беше създадено координирано универсално време - точното UTC, което виждаме на часовниците на различни градове в нашите смартфони. То се измерва от атомен часовник. Съществува и стандартът UT1, той определя астрономично скоростта на въртене на Земята - включително местоположението на Луната и квазарите в небето.
Тези два стандарта не съвпадат и тяхното сравнение дава възможност да сме възможно най-близо до истината. И то показва, че през XX век Земята се върти около себе си все по-бавно, тоест денонощието става по-дълго. От 1972 г. насам често се налага да се добави „допълнителна секунда“, за да се приведе стандартът в съответствие с реалната ситуация. Оттогава това е направено 27 пъти. Това се случва, като в уречения ден в полунощ часовниците на всички джаджи в света отчитат точно една секунда по-късно.
Това не е някакво периодично явление. Например от 1972 до 1979 г. са били въведени цели девет такива секунди, а от 1999 до 2004 г. - нито една. Наскоро (от 2016 г.) не е добавяна секунда.
Въвеждането на допълнителна секунда е една от функциите на Международната служба за въртенето на земята (IERS). Тя измерва продължителността на ежедневния оборот на планетата, включително данни от Парижката обсерватория и Военноморската обсерватория на САЩ. И така, наскоро тази услуга се натъкна на абсолютно безпрецедентен проблем.
Ако се вярва на данните от измерванията, през 2021 г. ще е напълно правилно да се намали с една секунда избран ден, което никога досега не е правено.
IERS публикува ежедневни бюлетини за измерване. И ако погледнете документа, публикуван през август 2020 г., и сравните с данните за 19 юли, можете да откриете, че денят е продължил почти една и половина милисекунди по-малко от 24 часа. На пръв поглед това изглежда незначително, но всъщност е абсолютен рекорд за скоростта на въртене на Земята в цялата история на наблюденията. Нещо повече, за първата половина на ковидната година са регистрирани 28 най-кратки дни в историята. Графиката показва всички IERS данни за продължителността на деня от 60-те години:
Линията, където отляво е написано ± 0ms, е линията на стандарта, т.е. ако кривата минава през нея, това означава, че по това време денят е бил точно 86 400 секунди. Както можете да видите, това не се случва често. Най-интересното е сивият зигзаг - той показва отклоненията от очакваните 24 часа. Оказва се, че до 2000-те денят почти винаги е бил по-дълъг, отколкото би трябвало, тоест Земята е била по-бавна, но през последните няколко десетилетия нещо се е случило очевидно. Забележете колко ниски са тези линии през 2020 г.
Какво може да промени скоростта на въртене на Земята
В училище ни учат, че въртенето на планетата се забавя и това се дължи главно на привличането на Луната - тя леко „повдига“ земните океани към себе си и като цяло неусетно „забавя“ планетата . Но има и други фактори - процесите във вътрешността на Земята: кората се движи спрямо ядрото, в мантията протича конвекцията и всичко това влияе върху скоростта на въртене.
Някои от тези процеси могат да накарат света да се движи по-бързо. Например, земетресенията имат подобен ефект, доколкото при тях може да има активни движения на маси в недрата на планетата по посока на полюсите, тоест по-близо до оста на въртене. И според законите на физиката, ако масата в близост до оста стане по-голяма, тогава тялото се върти по-бързо. Ако тежестите се преместят по-надалеч от оста, тя ще се върти по-бавно. Това се нарича момент на инерция. Често се илюстрира от добре познатата техника при фигурното пързаляне: кънкьорите прибират ръцете си към тялото и от това започват да се въртят много по-бързо.
Както съобщават в НАСА, след най-силното земетресение край бреговете на Индонезия през 2004 г. планетата е направила завъртане с 2,68 микросекунди по-бързо - това, разбира се, е с няколко порядъка по-малко от милисекунда, но все пак.
Земетресенията обаче, също както и Луната, са ни съпътствали от незапомнени времена. Междувременно въртенето на Земята може да бъде повлияно от друго явление, характерно за последните десетилетия - топенето на ледниците. Както обясняват учените, заради него се случва много интересно нещо - тези ледници с тежестта си притискат земната кора и принуждават меките и вискозни маси под нея да се разпространяват в различни посоки. Когато ледниците изчезнат, натискът върху земната кора отслабва, тя започва да се повдига малко нагоре и всички тези вискозни маси под нея също се връщат там, откъдето ледниците са ги изстисквали досега. Така че това място става по-тежко. А нашите ледници са разположени близо до полюсите - близо до оста на въртене на планетата.
Според изчисленията на изследователите, именно това преразпределение на масите може да е причина за ускоряване на въртенето на Земята и съответно - за намаляването на продължителността на денонощието.
И почти същото се е случило по време на топенето на ледниците в епохата на плейстоцена. Между другото, ако се интересувате, вижте каква е реалната продължителност на деня днес - със сигурност ще се окаже, че е по-малко от 24 часа.
