9 августа 2022

Атомные часы фиксируют увеличение периода вращения Земли

Атомные часы в сочетании с точными астрономическими измерениями показали, что продолжительность суток внезапно начала увеличиваться. Это оказывает влияние не только на хронометраж, но и на технологии, которые управляют нашей жизнью.

За последние несколько десятилетий вращение Земли вокруг своей оси ускорилось. Однако с 2020 года это постоянное ускорение сменилось замедлением. Дни снова становятся длиннее, и причина этого пока остается загадкой.

На протяжении миллионов лет вращение Земли замедлялось из-за лунных приливов. Этот процесс увеличивает продолжительность каждого дня примерно на 2,3 миллисекунды каждое столетие.

В течение последних 20 000 лет другой процесс ускоряет вращение Земли. Когда закончился последний ледниковый период, таяние полярных ледяных щитов уменьшило поверхностное давление, и мантия Земли начала двигаться к полюсам. Скорость вращения нашей планеты увеличивается, когда масса мантии приближается к оси Земли. Этот процесс укорачивает каждый день примерно на 0,6 миллисекунды каждое столетие.

Сильные землетрясения могут изменить продолжительность дня. Помимо этих изменений, погода и климат также оказывают важное влияние на вращение Земли, вызывая колебания в обоих направлениях.

Приливные циклы, движение атмосферы, океанические течения и добыча грунтовых вод тоже играют свою роль.

С 1960-х годов, когда операторы радиотелескопов по всей планете начали разрабатывать методы одновременного наблюдения за космическими объектами, у нас появились точные оценки скорости вращения Земли. Сравнение этих оценок с показаниями атомных часов доказало, что продолжительность дня в последние годы постоянно сокращается.

Но, когда мы убираем колебания скорости вращения, которые происходят из-за приливов и сезонных эффектов, мы можем увидеть, что, несмотря на то, что Земля достигла своего самого короткого дня 29 июня 2022 года, с 2020 года появилась тенденция к удлинению суток.

Причина этого не ясна. Это может быть связано с изменениями в погодных системах или с последовательными явлениями Ла-Нинья.

Ученые предположили, что это связано с «колебанием Чандлера» — небольшим отклонением оси вращения Земли с периодом около 430 дней. Наблюдения с радиотелескопов также показывают, что в последние годы колебание уменьшилось.

Также существует мнение, что это могут быть долговременные приливные эффекты, работающие параллельно с другими периодическими процессами и вызывающие временное изменение скорости вращения Земли.

Точное понимание скорости вращения Земли важно для множества технологий. Если бы Земля перешла на еще более длинные дни, нам, возможно, пришлось бы включить «отрицательную дополнительную секунду», но пока такой необходимости нет.