Το φετινό καλοκαίρι έχει συγκεντρώσει την προσοχή των επιστημόνων και των χρονομέτρων αφού η Γη περιστρέφεται πιο γρήγορα, κάνοντας τις μέρες οριακά μικρότερες.
Σύμφωνα με στοιχεία της Διεθνούς Υπηρεσίας Συστημάτων Περιστροφής και Αναφοράς της Γης και του Ναυτικού Παρατηρητηρίου των ΗΠΑ, η 22α Ιουλίου είναι η μικρότερη ημέρα του έτους μέχρι στιγμής, η οποία προβλέπεται να είναι 1,34 χιλιοστά του δευτερολέπτου μικρότερη από 24 ώρες. Ακολουθεί η 5η Αυγούστου που προβλέπεται να είναι ακόμα πιο μικρή και συγκεκριμένα 1,25 χιλιοστά του δευτερολέπτου μικρότερη από 24 ώρες.
Η διάρκεια μιας ημέρας είναι ο χρόνος που χρειάζεται ο πλανήτης για να ολοκληρώσει μια πλήρη περιστροφή γύρω από τον άξονά του — 24 ώρες ή 86.400 δευτερόλεπτα κατά μέσο όρο. Αλλά στην πραγματικότητα, κάθε περιστροφή είναι ελαφρώς ακανόνιστη λόγω μιας ποικιλίας παραγόντων, όπως η βαρυτική έλξη της σελήνης, οι εποχιακές αλλαγές στην ατμόσφαιρα και η επίδραση του υγρού πυρήνα της Γης. Ως αποτέλεσμα, μια πλήρης περιστροφή συνήθως διαρκεί λίγο λιγότερο ή λίγο περισσότερο από 86.400 δευτερόλεπτα — μια απόκλιση μόλις χιλιοστών του δευτερολέπτου που δεν έχει καμία προφανή επίδραση στην καθημερινή ζωή.
Ωστόσο, αυτές οι αποκλίσεις μπορούν, μακροπρόθεσμα, να επηρεάσουν υπολογιστές, δορυφόρους και τηλεπικοινωνίες, γι' αυτό και ακόμη και οι μικρότερες χρονικές αποκλίσεις παρακολουθούνται χρησιμοποιώντας ατομικά ρολόγια, τα οποία εισήχθησαν το 1955. Ορισμένοι ειδικοί πιστεύουν ότι αυτό θα μπορούσε να οδηγήσει σε ένα σενάριο παρόμοιο με το πρόβλημα του Y2K, το οποίο απείλησε να σταματήσει τον σύγχρονο πολιτισμό.
Τα ατομικά ρολόγια μετρούν τις ταλαντώσεις των ατόμων που διατηρούνται σε έναν θάλαμο κενού μέσα στο ίδιο το ρολόι για να υπολογίσουν 24 ώρες με τη μέγιστη ακρίβεια. Ονομάζουμε την ώρα που προκύπτει UTC ή Συντονισμένη Παγκόσμια Ώρα, η οποία βασίζεται σε περίπου 450 ατομικά ρολόγια και είναι το παγκόσμιο πρότυπο για τη χρονομέτρηση, καθώς και η ώρα στην οποία είναι ρυθμισμένα όλα τα τηλέφωνα και οι υπολογιστές μας.
Οι αστρονόμοι παρακολουθούν επίσης την περιστροφή της Γης — χρησιμοποιώντας δορυφόρους που ελέγχουν τη θέση του πλανήτη σε σχέση με τους σταθερούς αστέρες, για παράδειγμα — και μπορούν να ανιχνεύσουν ελάχιστες διαφορές μεταξύ του χρόνου των ατομικών ρολογιών και του χρόνου που χρειάζεται στην πραγματικότητα η Γη για να ολοκληρώσει μια πλήρη περιστροφή. Πέρυσι, στις 5 Ιουλίου 2024, η Γη βίωσε τη συντομότερη ημέρα που έχει καταγραφεί ποτέ από την εμφάνιση του ατομικού ρολογιού πριν από 65 χρόνια, στα 1,66 χιλιοστά του δευτερολέπτου λιγότερο από 24 ώρες.
«Βρισκόμαστε σε μια τάση προς ελαφρώς ταχύτερες ημέρες από το 1972», δήλωσε ο Duncan Agnew, ομότιμος καθηγητής γεωφυσικής στο Ινστιτούτο Ωκεανογραφίας Scripps και ερευνητής γεωφυσικός στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Σαν Ντιέγκο. «Αλλά υπάρχουν διακυμάνσεις. Είναι σαν να παρακολουθείς την χρηματιστηριακή αγορά, στην πραγματικότητα. Υπάρχουν μακροπρόθεσμες τάσεις και μετά υπάρχουν κορυφώσεις και πτώσεις».
Το 1972, μετά από δεκαετίες σχετικά αργής περιστροφής, η περιστροφή της Γης είχε συσσωρεύσει τέτοια καθυστέρηση σε σχέση με τον ατομικό χρόνο που η Διεθνής Υπηρεσία Περιστροφής και Συστημάτων Αναφοράς της Γης επέβαλε την προσθήκη ενός «δίσεκτου δευτερολέπτου» στην UTC. Αυτό είναι παρόμοιο με το δίσεκτο έτος, το οποίο προσθέτει μια επιπλέον ημέρα στον Φεβρουάριο κάθε τέσσερα χρόνια για να ληφθεί υπόψη η απόκλιση μεταξύ του Γρηγοριανού ημερολογίου και του χρόνου που χρειάζεται η Γη για να ολοκληρώσει μια τροχιά γύρω από τον ήλιο.
Από το 1972, έχουν προστεθεί συνολικά 27 δίσεκτα δευτερόλεπτα στο UTC, αλλά ο ρυθμός προσθήκης έχει επιβραδυνθεί ολοένα και περισσότερο, λόγω της επιτάχυνσης της Γης. Εννέα δίσεκτα δευτερόλεπτα προστέθηκαν καθ' όλη τη δεκαετία του 1970, ενώ δεν έχουν προστεθεί νέα δίσεκτα δευτερόλεπτα από το 2016.
Τι κάνει τη Γη να περιστρέφεται πιο γρήγορα;
Οι βραχυπρόθεσμες αλλαγές στην περιστροφή της Γης, είπε ο Agnew, προέρχονται από τη Σελήνη και τις παλίρροιες, οι οποίες την κάνουν να περιστρέφεται πιο αργά όταν ο δορυφόρος βρίσκεται πάνω από τον ισημερινό και πιο γρήγορα όταν βρίσκεται σε υψηλότερα ή χαμηλότερα υψόμετρα. Αυτό το φαινόμενο επιδεινώνεται από το γεγονός ότι κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού η Γη περιστρέφεται φυσικά πιο γρήγορα - αποτέλεσμα της ίδιας της ατμόσφαιρας που επιβραδύνεται λόγω εποχιακών αλλαγών, όπως το ρεύμα αέρα που κινείται βόρεια ή νότια. Οι νόμοι της φυσικής υπαγορεύουν ότι η συνολική στροφορμή της Γης και της ατμόσφαιράς της πρέπει να παραμένει σταθερή, επομένως η ταχύτητα περιστροφής που χάνεται από την ατμόσφαιρα αυξάνεται από τον ίδιο τον πλανήτη. Ομοίως, τα τελευταία 50 χρόνια ο υγρός πυρήνας της Γης έχει επίσης επιβραδυνθεί, με τη στερεά Γη γύρω του να επιταχύνεται.
Εξετάζοντας τον συνδυασμό αυτών των επιδράσεων, οι επιστήμονες μπορούν να προβλέψουν εάν μια επερχόμενη ημέρα θα μπορούσε να είναι ιδιαίτερα σύντομη. Και μπορεί μια σύντομη ημέρα να μην κάνει καμία διαφορά, είπε ο Levine, η πρόσφατη τάση των μικρότερων ημερών αυξάνει την πιθανότητα ενός αρνητικού δευτερολέπτου. Όμως η προοπτική ενός αρνητικού δευτερολέπτου εγείρει ανησυχίες επειδή εξακολουθούν να υπάρχουν προβλήματα με τα θετικά δευτερόλεπτα μετά από 50 χρόνια, εξήγησε ο Judah Levine, φυσικός και μέλος του Εθνικού Ινστιτούτου Προτύπων και Τεχνολογίας στη διαίρεση χρόνου και συχνότητας.
«Υπάρχουν ακόμα μέρη που το κάνουν λάθος ή το κάνουν σε λάθος στιγμή, ή το κάνουν (με) λάθος αριθμό, και ούτω καθεξής. Και αυτό ισχύει με ένα θετικό δευτερόλεπτο, το οποίο έχει γίνει ξανά και ξανά. Υπάρχει πολύ μεγαλύτερη ανησυχία για το αρνητικό δευτερόλεπτο, επειδή δεν έχει δοκιμαστεί ποτέ, δεν έχει δοκιμαστεί ποτέ». είπε.
Ο ρόλος του λιωμένου πάγου
Η κλιματική αλλαγή είναι επίσης ένας παράγοντας που συμβάλλει στο ζήτημα του δευτερολέπτου, αλλά με έναν εκπληκτικό τρόπο. Ενώ η υπερθέρμανση του πλανήτη έχει σημαντικές αρνητικές επιπτώσεις στη Γη, όσον αφορά τη χρονομέτρηση, έχει συμβάλει στην εξουδετέρωση των δυνάμεων που επιταχύνουν την περιστροφή της Γης. Μια μελέτη που δημοσιεύθηκε πέρυσι από τον Agnew στο περιοδικό Nature περιγράφει λεπτομερώς πώς το λιώσιμο των πάγων στην Ανταρκτική και τη Γροιλανδία εξαπλώνεται πάνω από τους ωκεανούς, επιβραδύνοντας την περιστροφή της Γης.
«Αν δεν είχαν λιώσει αυτοί οι πάγοι, αν δεν είχαμε την υπερθέρμανση του πλανήτη, τότε θα είχαμε ήδη ένα άλμα αρνητικού δευτερολέπτου ή θα ήμασταν πολύ κοντά στο να το έχουμε», δήλωσε ο Agnew. Το νερό που λιώνει από τα παγοκαλύμματα της Γροιλανδίας και της Ανταρκτικής ευθύνεται για το ένα τρίτο της παγκόσμιας ανόδου της στάθμης της θάλασσας από το 1993, σύμφωνα με τη NASA.
Η μετατόπιση της μάζας αυτού του λιωμένου πάγου δεν προκαλεί μόνο αλλαγές στην ταχύτητα περιστροφής της Γης, αλλά και στον άξονα περιστροφής της, σύμφωνα με έρευνα με επικεφαλής τον Benedikt Soja, επίκουρο καθηγητή στο τμήμα πολιτικού, περιβαλλοντικού και γεωμετρικού μηχανικού του Ελβετικού Ομοσπονδιακού Ινστιτούτου Τεχνολογίας στη Ζυρίχη της Ελβετίας. Εάν η υπερθέρμανση του πλανήτη συνεχιστεί, η επίδρασή της μπορεί να γίνει κυρίαρχη. «Μέχρι το τέλος αυτού του αιώνα, σε ένα απαισιόδοξο σενάριο (στο οποίο οι άνθρωποι συνεχίζουν να εκπέμπουν περισσότερα αέρια του θερμοκηπίου) η επίδραση της κλιματικής αλλαγής θα μπορούσε να ξεπεράσει την επίδραση της σελήνης, η οποία στην πραγματικότητα καθοδηγεί την περιστροφή της Γης τα τελευταία δισεκατομμύρια χρόνια», δήλωσε ο Soja.
Πηγή: skai.gr