Чому обертання Землі сповільнюється і хто за це відповідальний?
Тривалість земної доби ніколи не була абсолютно стабільною величиною, яка дорівнює рівно 24 годинам. Швидкість обертання планети постійно коригується під впливом гравітації Місяця, складних геофізичних процесів у надрах Землі, а також змін у її атмосфері. Нове масштабне дослідження вчених із Віденського університету та ETH Zurich продемонструвало, що в гру вступив ще один потужний фактор, який почав домінувати над природними циклами, пише IFLScience.
Дивіться також Тисячі тонн золота витікають на поверхню Землі прямо з її ядра: де його можна знайти
Зараз тривалість доби на Землі зростає зі швидкістю приблизно 1,33 мілісекунди на століття. Науковці стверджують, що такий темп змін є безпрецедентним принаймні за останні 3,6 мільйона років, тобто з часів пізнього пліоцену.
Головним винуватцем цього процесу визнано антропогенну зміну клімату, яка призводить до масового танення полярних льодових щитів і гірських льодовиків.
Механізм цього сповільнення найкраще описує закон збереження кутового моменту, що наочно демонструється на прикладі фігуриста. Коли спортсмен під час обертання притискає руки до тіла, його момент інерції низький, і він крутиться швидше. Якщо ж він розводить руки в сторони, маса віддаляється від осі обертання, і швидкість різко падає.
Аналогічна ситуація відбувається з нашою планетою: вода, яка тисячоліттями була заморожена у вигляді льоду на полюсах (близько до осі обертання), після танення стікає до екватора. Цей перерозподіл маси віддаляє її від осі, збільшує момент інерції Землі та змушує планету "гальмувати".
Танення льодовиків перерозподіляє масу планети / Фото Michael Hamments
Щоб оцінити унікальність поточної ситуації, команда дослідників, до якої увійшли Мостафа Кіані Шахванді та Бенедикт Соя, провела справжню детективну роботу в минулому планети. Вони використали скам'янілі рештки одноклітинних морських організмів – бентосних форамініфер. Хімічний склад їхніх мушель дозволяє відстежити коливання рівня моря протягом мільйонів років. На основі цих даних розробили модель глибокого навчання, яка враховує фізику процесів та дозволяє математично вивести відповідні зміни тривалості дня.
Аналіз показав, що за останні 3,6 мільйона років лише один раз – приблизно 2 мільйони років тому – швидкість зміни тривалості доби була майже порівнянною з нинішньою. Це сталося в період екстремально високого рівня вуглекислого газу, коли Гренландія була вкрита лісами замість льоду. Проте навіть тоді планета не змінювала свою швидкість так стрімко, як це відбувається в період з 2000 – 2020 роки.
Які наслідки для людей і технологій?
Хоча для людини втрата трохи більше однієї мілісекунди на століття здається непомітною, для високоточних систем це критично.
- Навіть такі мізерні відхилення можуть спричинити серйозні проблеми в роботі систем GPS, супутникової навігації та космічних польотів, де потрібна ідеально точна інформація про орієнтацію планети в просторі.
- Крім того, це впливає на синхронізацію атомних годинників і роботу глобальних фінансових мереж.
Прогнози науковців вказують на те, що вплив людства на обертання Землі буде лише посилюватися. До кінця 21 століття кліматичний фактор може стати потужнішим за вплив Місяця. Очікується, що вже з 2080-х років доба може подовжуватися на 2,62 мілісекунди кожні сто років.
Це свідчить про те, що діяльність людини трансформує не лише екологію, а й фундаментальні астрономічні характеристики нашого світу.



