Земля начинает вращаться вокруг своей оси все быстрее и быстрее. Это может привести к тому, что из мирового времени необходимо вычесть секунду. Это не так уж и мало, как может показаться. Если просто взять и убрать эту секунду, то все оборудование на планете начнет работать с перебоями. Мы расскажем, как вращение Земли может изменить все вокруг.
Как меняется скорость вращения Земли?
Земля - не идеальный шар или абсолютно твердое тело. На него действуют гравитационные силы Луны, Солнца и других больших планет, например, Юпитера. Следовательно, скорость вращения Земли может измениться. Правда, изменения эти совсем несущественные - порядка миллисекунд в сутки.
По наблюдениям, скорость вращения не только увеличивается, но и может уменьшаться. Более того, во время этих процессов меняется положение планеты и земной оси, вокруг которой вращается наша планета.
Как на нас влияют изменения скорости вращения и положения оси?
Скорость вращения планеты и координаты, например, Северного полюса могут изменяться, из-за этого постепенно накапливаются ошибки в системах отсчета географических координат и при расчете времени. Они могут привести к авариям со спутниками, самолетами или кораблями. Поэтому ГЛОНАСС и GPS регулярно обновляют свои данные, чтобы минимизировать ошибки. С 1902 года ученые ежегодно отслеживают изменения во времени. Теперь время, измеряемое вращением Земли, начало обгонять атомное время. Текущие 365 оборотов Земли грозят стать рекордом за 60 лет наблюдений. Если планета продолжит ускоряться, то в 2026 году разница приблизится к критической - 0.9 секунды. Хранители времени будут вынуждены впервые в истории вычитать время на секунду.
Как точно измерить время?
Эталоном секунды с 1967 года являются атомные часы, которые, в отличие от вращения Земли, работают с постоянной скоростью. Иногда разница между временем вращения Земли и атомным временем становится критической, тогда ученые (обычно это происходит раз в несколько лет) в конце декабря или июне вводят дополнительную секунду. Последний раз это делали в конце 2016 года. Никогда не было необходимости тратить дополнительное время.
Атомные часы считаются самым надежным способом измерить время и найти погрешность в других устройствах. Без атомных часов было бы невозможно разработать системы спутниковой навигации, такие как ГЛОНАСС или GPS: они определяют расстояние точно по времени, которое требуется сигналу, чтобы пройти от точки на Земле до спутника и обратно. Современные навигационные спутники оснащены несколькими рубидиевыми, более компактными атомными часами.
Земля быстрее вращается и меняет время. Почему это происходит?
Пока нет точного ответа на вопрос, почему Земля стала вращаться быстрее. Есть много факторов, которые изменяют скорость нашей планеты. Например, существует 18.6-летний цикл, согласно которому наша планета сжимается вдоль экватора, а затем расширяется. Это связано с гравитацией Луны.
Сказываются и сезонные изменения. Земля может изменять скорость своего вращения под действием воздушных масс. Атмосфера изменяет вращательный момент планеты. Когда западные ветры усиливаются, это немного замедляется. Таким образом, получается, что в среднем самые длинные дни приходятся на 1 мая и 7 декабря, а самые короткие - на 4 августа.
Как температура Земли влияет на скорость вращения
Ученые понимают, как оболочки Земли влияют на ее вращение, но синхронизация с глобальными колебаниями температуры остается неясной.
Ранние наблюдения показали, что Земля ускоряется во время потепления. Например, это было в 1930-е годы прошлого века, аналогичный процесс происходит и сегодня. Несмотря на это, связь между скоростью и температурой еще не так очевидна для исследователей.
Глобальные климатические процессы и движение Земли
В новой работе, опубликованной весной 2021 года, ученые из Китая обнаружили, что примерно в 1990-х годах полюс Земли сместился на несколько дециметров к востоку. Исследователи винят в этом сверхбыстрое таяние ледников, после которого вода начала перераспределяться по поверхности планеты.
В другой недавней статье описывается чендлеровское колебание оси вращения Земли - когда полюс смещается на несколько метров в противоположных направлениях каждые 14 месяцев, и в то же время сама планета колеблется влево-вправо. Это колебание имеет цикл 40 лет. Сейчас он в стадии распада.
Как колебания, глобальные температуры и скорость вращения Земли связаны друг с другом, ученым еще предстоит выяснить. Пока делать выводы рано, подчеркивают авторы работы.
