Dni na Ziemi coraz krótsze. Dlaczego nasza planeta przyśpiesza?
Ziemia przyśpiesza swój obrót, przez co doby są coraz krótsze i odbiegają od standardowych 24 godzin. Chociaż dla zwykłych ludzi różnica to zaledwie milisekundy, może to mieć duże znaczenie dla systemów komputerowych, satelitów oraz światowej synchronizacji czasu. Rosnące tempo obrotu sprawia, że rozważa się wycofanie dodawania sekund przestępnych, które dotąd były niezbędne do dostosowania pomiaru czasu do rzeczywistości astronomicznej.
Coraz krótsze dni na Ziemi? Przez to, że nasza planeta obraca się szybciej, doba nie ma już pełnych 24 godzin.
Doba na Ziemi. Ile faktycznie wynosi obrót planety wokół własnej osi?
10 lipca był jak dotąd najkrótszym dniem w tym roku - trwał o 1,36 milisekundy mniej niż 24 godziny. Kolejne krótsze dni w tym roku to 22 lipca i 5 sierpnia, które będą krótsze od pełnej doby odpowiednio o 1,34 oraz 1,25 ms.
Jeden pełny obrót Ziemi wokół własnej osi wynosi średnio 24 godziny lub 86 400 sekund. W rzeczywistości jednak szereg czynników, takich jak zmiany w atmosferze czy wpływ jądra Ziemi sprawiają, że każdy obrót jest nieregularny i trwa nieco mniej lub więcej niż równe 86 400 sekund. Najkrótszy dzień ze wszystkich wyniósł -1,66 ms 5 lipca 2024 roku. I chociaż milisekundowe różnice nie mają wpływu na codzienne życie, w dłuższej perspektywie mogą wpłynąć na komputery, satelity i telekomunikację. To dlatego w 1955 roku wprowadzono zegary atomowe, które śledzą nawet najmniejsze odchylenia czasu. Astronomowie śledzą także obrót Ziemi np. za pomocą satelitów. Dzięki temu mogą wykrywać drobne różnice między czasem zegarów atomowych a czasem pełnego obrotu planety.
Dawno temu jednak dzień na Ziemi był znacznie krótszy - trwał około 19 godzin ze względu na równowagę między słonecznymi pływami atmosferycznymi a księżycowymi pływami oceanicznymi. Wraz z oddalaniem się Księżyca od Ziemi, doba na planecie się wydłużała.
Sekundy przestępne. Jak czas na Ziemi się wydłuża?
W 1972 roku obrót Ziemi uległ tak dużemu opóźnieniu w stosunku do czasu atomowego, że dodano "sekundę przestępną" do UTC (czasu uniwersalnego koordynowanego). Działa to na podobnej zasadzie jak rok przestępny, który co cztery lata dodaje dodatkowy dzień do lutego, aby zniwelować rozbieżność między kalendarzem gregoriańskim a czasem potrzebnym Ziemi na okrążenie Słońca.
Od pierwszej takiej decyzji do UTC dodano w sumie 27 sekund przestępnych, jednak tempo ich dodawania jest coraz wolniejsze ze względu na przyśpieszenie Ziemi - od 2016 roku nie dodano żadnej.
Generalna Konferencja Miar i Wag (CGPM) w 2022 roku zagłosowała za wycofaniem sekundy przestępnej do roku 2035. Jeszcze nigdy nie było konieczności odejmowania ich, a prawdopodobieństwo, że to zrobimy, wynosi około 40 proc.
Dlaczego Ziemia przyśpiesza?
Krótkoterminowe wahania czasu doby zależą od orbity Księżyca - kiedy znajduje się on daleko na północ lub południe od równika Ziemi, nasza planeta obraca się szybciej. Efekt ten potęguje fakt, że latem Ziemia naturalnie obraca się szybciej - w wyniku spowolnienia samej atmosfery z powodu zmian sezonowych. Obserwując te efekty, naukowcy mogą przewidywać krótsze dni.
- Wahania te są skorelowane w krótkich okresach, co oznacza, że jeśli Ziemia przyśpiesza jednego dnia, to ma tendencję do przyśpieszania również następnego - mówi Judah Levine, fizyk i pracownik naukowy. - Ale ta korelacja zanika w miarę wydłużania się okresów. Kiedy dochodzi się do roku, prognoza staje się dość niepewna. W rzeczywistości Międzynarodowa Służba Obrotu Ziemi i Układów Odniesienia nie prognozuje z wyprzedzeniem większym niż rok.
Pojawienie się ujemnej sekundy budzi obawy, ponieważ nawet po 50 latach wciąż istnieją problemy z sekundami dodatnimi - zdarzają się miejsca, gdzie robi się to niewłaściwie, a przecież było to już powtarzane kilkukrotnie. Natomiast ujemnej sekundy jeszcze nigdy nie wprowadzono, a wiele podstawowych systemów technologicznych opiera się na czasie. Sytuacja ta kojarzy się z problemem, który nastąpił tuż przed rokiem 2000, kiedy ludzie myśleli, że nadejdzie koniec świata, bo komputery nie będą w stanie poradzić sobie z nowym formatem daty.
