Każda sugestia, że długość dnia może się zmieniać, brzmi bardziej jak uproszczenie niż poważny temat naukowy, ale jednak właśnie tam prowadzą najnowsze analizy geofizyków. To nie jest jednocześnie historia o tym, że nagle dostaniemy “więcej czasu” w ciągu dnia. Nie o to tutaj chodzi. Znacznie ciekawsze jest coś innego, a mianowicie fakt, że ślad człowieka staje się dziś widoczny nie tylko w temperaturach, poziomie mórz i kondycji lodowców, ale także w samym ruchu obrotowym planety.
Ziemia nie obraca się idealnie równo co 24 godziny
Najpierw warto powiedzieć jedno – Ziemia nigdy nie działała jak perfekcyjny zegar. Jej obrót od dawna podlega drobnym wahaniom, na które wpływa między innymi grawitacyjne oddziaływanie Księżyca, zmiany w atmosferze i oceanach oraz procesy zachodzące we wnętrzu planety. Sama idea absolutnie stałej doby jest więc bardziej wygodnym z perspektywy ludzkości uproszczeniem niż pełnym opisem rzeczywistości.
Czytaj też: Odebrali sygnał, a teraz debatują nad nową fizyką. To neutrino trudno dopasować do istniejących ram
Nowe badanie nie mówi więc, że dopiero współczesny świat “zepsuł” coś, co wcześniej było idealne. Pokazuje raczej to, że obecne tempo długoterminowej zmiany wyróżnia się na tle bardzo długiej historii planety. Zespół z University of Vienna i ETH Zurich wyliczył, że długość dnia rośnie obecnie w tempie około 1,33 milisekundy na stulecie, a taka skala ma być bez precedensu przynajmniej od późnego pliocenu, czyli od około 3,6 mln lat.
Winna ta sama fizyka, którą znamy z łyżwiarstwa
Sedno mechanizmu jest zaskakująco proste. Kiedy wielkie masy lodu zalegają na Grenlandii, Antarktydzie i innych obszarach położonych bliżej osi obrotu Ziemi, to rozkład masy planety wygląda inaczej niż wtedy, gdy ten lód topnieje i woda rozchodzi się po oceanach, a gdy masa przesuwa się dalej od osi obrotu, to wirujące ciało zaczyna obracać się wolniej. To dokładnie ten sam typ zjawiska, który często tłumaczy się przykładem łyżwiarki zwalniającej piruet po rozłożeniu rąk.
Czytaj też: Teleskop Webba odkrył egzoplanetę. Ma kształt cytryny i zaskakuje naukowców
NASA już wcześniej opisywała, że przyspieszone topnienie lądolodów i przemieszczanie wody z obszarów polarnych ku oceanom na niższych szerokościach geograficznych wpływa na spłaszczenie planety i długość dnia. W analizach obejmujących lata 2000-2018 sam wkład zmian związanych z lodem i wodami gruntowymi dawał właśnie około 1,33 milisekundy na stulecie, czyli więcej niż w poprzednich dekadach XX wieku.
Najmocniejszy fragment tej historii kryje się w przeszłości
Najciekawsze w nowej publikacji nie jest samo stwierdzenie, że klimat spowalnia obrót Ziemi, bo to jest już wiadome od dawna. Mocniejszy jest ten argument, że obecne tempo ma się wybijać ponad wszystko, co da się odtworzyć z ostatnich 3,6 mln lat. Żeby to ocenić, naukowcy nie mogli oczywiście sięgnąć po żadne dawne pomiary czasu. Zamiast tego wykorzystali zapis ukryty w skamieniałościach bentonicznych otwornic, czyli mikroskopijnych organizmów morskich, których skład chemiczny pozwala odtwarzać dawne zmiany poziomu morza. Na tej podstawie rekonstruowano wpływ klimatu na długość doby.
Nie jest to więc bezpośredni pomiar całych 3,6 mln lat, tylko rekonstrukcja oparta na danych paleoklimatycznych i modelowaniu. Badacze użyli do tego narzędzia, które ma łączyć prawa fizyki z pracą na niepewnych danych z głębokiej przeszłości. Wniosek jest mocny, ale nadal pozostaje wynikiem rekonstrukcji naukowej, a nie prostego odczytu z dawnego “zegara Ziemi”.
Milisekundy nie zmienią życia, ale nie są bez znaczenia
Najłatwiej wzruszyć ramionami i powiedzieć, że skoro mowa o milisekundach na stulecie, to temat jest wyłącznie akademicki i z rodzaju tych ciekawostkowych. W codziennym sensie rzeczywiście nikt nie odczuje tej różnicy. Nie będziemy chodzić spać “wyraźnie później”, nie zauważymy dłuższego popołudnia i nie dostaniemy dodatkowego czasu do życia. Jednak z punktu widzenia nowoczesnej infrastruktury taka zmiana nie jest całkiem obojętna. Systemy nawigacji satelitarnej, geodezja kosmiczna czy inne obszary oparte na bardzo precyzyjnej synchronizacji czasu muszą uwzględniać nawet drobne odchylenia w obrocie planety.
Czytaj też: Latarka świecąca… ciemnością? Naukowcy pokazali sposób na przesył danych
Gdyby tego było mało, przy dalszym ociepleniu wpływ klimatu na długość dnia pod koniec XXI wieku może być nawet silniejszy niż średni wpływ Księżyca. NASA w scenariuszu wysokich emisji wskazywała poziom do około 2,62 milisekundy na stulecie, podczas gdy średni długoterminowy wkład tarcia pływowego związanego z Księżycem to około 2,4 milisekundy na stulecie.
Źródła: ETH Zurich, University of Vienna, NASA
