Земјата се врти побрзо ова лето, мерачите на време размислуваат да постават преседан

Земјата се врти побрзо ова лето, што ги прави деновите малку пократки и го привлекува вниманието на научниците и мерачите на времето.

Според норвешката компанија за мерење на времето timeanddate, 10 јули бил најкраткиот ден во годината – траел 1,36 милисекунди помалку од 24 часа. Денес, денот ќе биде пократок за 1,34 милисекунди, додека на 5 август ќе биде пократок за 1,25 милисекунди.

Должината на денот е времето потребно за една планета да се заврти околу својата оска – во просек тоа е 24 часа или 86.400 секунди. Но, секоја ротација е неправилна од неколку причини, како што се гравитационата сила на Месечината, сезонските промени во атмосферата и влијанието на течното јадро на Земјата.

Како резултат на тоа, ротацијата обично трае нешто помалку од 86.400 секунди. Разлика од само неколку милисекунди нема никакво влијание врз секојдневниот живот. Сепак, на долг рок, овие отстапувања можат да влијаат на компјутерите, сателитите и телекомуникациите. Затоа најмалите временски отстапувања се следат со помош на атомски часовници од 1955 година.

Некои експерти веруваат дека овие отстапувања би можеле да предизвикаат проблем сличен на проблемот Y2K кој се закани да ја запре модерната цивилизација. Атомските часовници ги бројат осцилациите на атомите што се наоѓаат во вакуумската комора на часовникот за да пресметаат 24 часа со највисока прецизност.

Добиеното време се нарекува Координирано универзално време (UTC), кое е определено од 450 атомски часовници и претставува глобален стандард за мерење на времето, како и времето на кое се поставени сите компјутери и мобилни телефони.

На пример, со користење на сателити за проверка на положбата на планетата во однос на фиксните ѕвезди, астрономите ја следат ротацијата на Земјата и можат да забележат мали разлики помеѓу времето на атомските часовници и времето потребно на Земјата да заврши целосна ротација. На 5 јули минатата година, Земјата го имаше најкраткиот ден досега забележан од појавата на атомските часовници пред 65 години. Имено, тој ден беше за 1,66 милисекунди пократок од 24 часа.

„Трендот на побрзи денови постои од 1972 година, но има флуктуации. Навистина е како да се следи берзата. Постојат долгорочни трендови, а потоа има и подеми и падови“, рече Данкан Агњу, почесен професор на Институтот за океанографија Скропс и истражувачки геофизичар на Универзитетот во Калифорнија, Сан Диего.

По неколку децении релативно бавна ротација, Меѓународната служба за Земјина ротација и референтни системи побара додавање на престапна секунда на UTC во 1972 година поради доцнењето во ротацијата на Земјата во однос на атомското време.

Ова е слично на престапна година, т.е. кога на секои четири години во февруари се додава уште еден ден за да се пресмета разликата помеѓу грегоријанскиот календар и времето потребно на Земјата да заврши една орбита околу Сонцето. 27 престапни секунди се додадени на UTC од 1972 година, но ова додавање стана поретко поради забрзувањето на Земјата. Девет престапни секунди беа додадени во текот на 1970-тите, додека ниту една престапна секунда не е додадена од 2016 година.

Генералната конференција за тежини и мерки (CGPM) во 2022 година гласаше да се прекине додавањето престапни секунди до 2035 година. Но, ако Земјата продолжи да ротира побрзо уште неколку години, верува Агњу, една секунда би можела да биде ослободена од UTC. Според него, никогаш не се случила негативна престапна секунда, но постои 40 проценти веројатност дека тоа ќе се случи до 2035 година.

Што предизвикува Земјата да се врти побрзо?

Агњу забележал дека најкратките промени во ротацијата на Земјата доаѓаат од Месечината и плимата и осеката. Овој ефект е влошен од фактот дека планетата природно ротира побрзо во текот на летото. Течното јадро на Земјата се забавува во последните 50 години, додека цврстото јадро на Земјата се забрзува. Со анализа на комбинацијата од овие ефекти, научниците можат да утврдат дали денот ќе биде пократок.

„Овие флуктуации имаат краткопериодични корелации, што значи дека ако планетата забрза еден ден, тогаш постои тенденција да се забрза и следниот ден. Оваа корелација исчезнува со текот на времето, поради што нема предвидувања повеќе од една година однапред“, рече Џуда Левин, физичар и член на Американскиот национален институт за стандарди и технологија во областа на временската и фреквентната поделба.

Иако еден пократок ден не прави никаква разлика, додава Левин, трендот кон пократки денови ја зголемува можноста за негативна престапна секунда.

„Кога системот на престапни секунди беше дефиниран во 1972 година, никој никогаш не помислил дека некогаш ќе се случи негативна престапна секунда. Тоа е едноставно нешто што беше стандардизирано бидејќи мораше да се направи за комплетност. Сите претпоставуваа дека ќе бидат потребни само позитивни престапни секунди, но сега скратувањето на денот (негативна престапна секунда) води кон опасност“, нагласи тој.

Изгледот за негативна престапна секунда е загрижувачки, објасни Левин, бидејќи дури и по 50 години, сè уште има проблеми со позитивните престапни секунди.

„Сè уште има места каде што се прави погрешно или се прави во погрешно време или се прави со погрешен број и така натаму. Се прави одново и одново. Постои многу поголема загриженост за негативната престапна секунда бидејќи никогаш не е тестирана и никогаш не е пробана“, нагласи тој.

Тој потсети дека овој проблем е сличен на проблемот Y2K, со оглед на тоа што многу фундаментални технолошки системи се потпираат на часовници и време. Проблемот Y2K се појави на почетокот на 20 век, кога се сметаше дека ќе се случи некаков суден ден бидејќи компјутерите нема да можат да го обработуваат новиот формат на датум, префрлајќи се од „99“ на „00“.

Влијанието на топењето на мразот

Климатските промени, исто така, придонесуваат за проблемот со престапна секунда, но на изненадувачки начин. Имено, глобалното затоплување се спротивстави на силите што ја забрзуваат ротацијата на Земјата. Студијата, која Агњу ја објави минатата година во научното списание „Нејчр“, проучуваше како топењето на мразот на Антарктикот и Гренланд ја забавува ротацијата на Земјата. Тоа е ефект сличен на оној на лизгач кој се врти побрзо со рацете над главата, а побавно со рацете свиткани покрај телото.

„Доколку тој мраз не се стопеше, доколку немаше глобално затоплување, веќе ќе имавме негативна престапна секунда или ќе бевме многу блиску до тоа“, рече Агњу.

Според НАСА, топењето на водата од ледените покривки на Гренланд и Антарктикот е одговорно за една третина од глобалното зголемување на нивото на морето од 1993 година.

Бенедикт Соја, доцент на Одделот за градежништво, животна средина и геоматика на Федералниот институт за технологија во Цирих, нагласи дека движењето на масата од стопен мраз не само што предизвикува промени во брзината на ротација, туку и во оската на ротација на Земјата. Ако ова продолжи, тогаш би можело да стане доминантно.

Според најлошото сценарио, ако емисиите на стакленички гасови продолжат со висока стапка, влијанието на климатските промени би можело да го надмине ефектот на Месечината врз ротацијата на Земјата до крајот на овој век, што ја движи ротацијата на Земјата во изминатите милијарди години. Соја верува дека побрзата ротација е сè уште во разумни граници, но дека би можеле да видиме забавување на ротацијата, пишува CNN.