5 sierpnia zapisze się na kartach naukowej historii – właśnie dziś doświadczymy jednego z najkrótszych dni słonecznych w dziejach pomiarów. Dlaczego? Ponieważ Ziemia obraca się coraz szybciej.
- Nasza planeta Ziemia przyspiesza swój obrót - dziś najkrótsza doba w historii, potrwa o 1,66 milisekundy krócej niż standardowe 24 godziny.
- Przyspieszenie wynika m.in. z różnic w prędkości obrotu jądra Ziemi względem skorupy, zmian w atmosferze oraz pozycji Księżyca.
- Co ciekawe, przez długi czas doba się wydłużała i dodawano sekundy przestępne, ale teraz trend się odwraca - możliwe, że już w 2029 roku będą potrzebne ujemne sekundy przestępne!
Przez wieki ludzkość odmierzała czas, obserwując regularne cykle wschodów i zachodów Słońca. Doba to po prostu czas między kolejnymi górowaniami naszej gwiazdy na niebie. Jednak nowoczesna nauka dysponuje narzędziami o precyzji nieosiągalnej dla dawnych astronomów. Dzięki zaawansowanym technologiom możemy mierzyć długość doby z dokładnością do tysięcznych części sekundy - i właśnie te pomiary pokazują, że Ziemia nie jest tak stała, jak mogłoby się wydawać.
Według danych opublikowanych przez magazyn "Scientific American" tego lata kilka obrotów Ziemi wokół własnej osi jest o ponad milisekundę szybszych niż średnia z ostatnich dekad. To nie tylko naukowa ciekawostka - to sygnał, że nasza planeta naprawdę przyspiesza.
W tym roku, a dokładnie we wtorek, 5 sierpnia, doba słoneczna będzie trwała o 1,66 milisekundy krócej niż wzorcowe 24 godziny (czyli 86 400 sekund). To rekord - nie tylko tegoroczny, ale i historyczny! Do podobnych skróceń doszło już wcześniej w tym roku: 9 lipca (o 1,3 milisekundy) i 22 lipca (o 1,38 milisekundy), ale dzisiejszy dzień przejdzie do annałów nauki.
Czy przeciętny człowiek może to zauważyć? Dr Christian Bizouard z Obserwatorium Paryskiego, cytowany przez "Scientific American", uspokaja: Dla przeciętnego Ziemianina jest to zmiana niezauważalna.
Jednak dla naukowców to prawdziwy przełom - bo, jak tłumaczy dr Bizouard, zespoły badaczy na całym świecie monitorują ok. 300 kwazarów, czyli odległych i niezwykle jasnych obiektów kosmicznych, aby precyzyjnie określić położenie naszej planety w przestrzeni i śledzić zmiany w jej ruchu obrotowym.
Na prędkość obrotu naszej planety wpływa szereg czynników. Po pierwsze - jak wyjaśniają eksperci w "Scientific American" - to prędkość obrotu jądra Ziemi. Na początku XXI wieku odkryto, że jądro naszej planety wiruje szybciej niż skorupa ziemska. Ponieważ całkowita prędkość obrotowa Ziemi musi pozostać stała, spowolnienie jądra powoduje przyspieszenie skorupy ziemskiej. Podobny efekt daje atmosfera - gdy prądy strumieniowe na półkuli północnej i południowej zwalniają (zwykle latem), skorupa ziemska przyspiesza swój ruch.
Nie można też zapomnieć o wpływie Księżyca. W skali geologicznej ruch obrotowy Ziemi spowalnia, ponieważ siła przyciągania Księżyca powoduje przemieszczanie się wód oceanicznych, co wywołuje tarcie i hamuje naszą planetę. To właśnie dlatego, jak podaje "Scientific American", około 70 milionów lat temu doba była o pół godziny krótsza niż dziś, a 245 milionów lat temu trwała zaledwie nieco ponad 22,5 godziny!
Księżyc odpowiada też za codzienne przypływy i odpływy, a ich siła i lokalizacja zmieniają się w zależności od położenia Księżyca względem równika. Kiedy znajduje się nad równikiem, Ziemia obraca się nieco wolniej; gdy przesuwa się na północ lub południe, planeta przyspiesza.
Działa tu ta sama zasada, co w przypadku łyżwiarza, który wykonuje piruet. Kiedy wiruje z wyciągniętymi na boki rękami, obraca się wolniej, a gdy przyciska ręce do klatki piersiowej, przyspiesza - wyjaśnił dr Bizouard.
Przez dziesięciolecia pomiary wskazywały, że ziemska doba się wydłuża - średnio o 1-2 milisekundy na wiek. Od drugiej połowy XX wieku średnia doba słoneczna była dłuższa o ok. 1,8 milisekundy od wzorcowych 86 400 sekund. Dlatego czas uniwersalny koordynowany (UTC) był kilka razy korygowany przez dodawanie tzw. sekundy przestępnej, by zsynchronizować zegary z czasem słonecznym. Ostatnia taka korekta miała miejsce 31 grudnia 2016 roku.
Teraz jednak trend się odwraca. Obserwujemy przyspieszanie ruchu obrotowego planety - być może pod wpływem topnienia lodowców wywołanego zmianami klimatycznymi i zmian w ruchu jądra Ziemi. Jeśli tendencja się utrzyma, być może już niedługo będziemy musieli... odejmować sekundy przestępne, aby utrzymać synchronizację czasu!
Eksperci przewidują, że pierwsze w historii "ujemne" sekundy przestępne mogą zostać wprowadzone już w 2029 roku.