4 Сентября 2021
МОСКВА, 4 сентября —, Татьяна Пичугина. Наша планета в худые годы все быстрее вращается вокруг оси. Если так пойдет и дальше, человечество изготовит беспрецедентный в истории шаг — отнимет от всемирного времени одну секунду. Как объяснить убыстрение Земли и чего ждать в дальнейшем — в материале.Давно известно: Земля вертится вокруг оси с разной скоростью. Еще в середине XVIII века Иммануил Кант предположил, что на это влияют лунно-солнечные приливы. В наши дни с развитием точных методов измерений его гипотеза подтвердилась. Сейчас средствами GPS, ГЛОНАСС, радиотелескопами со сверхдлинными базами (радиоинтерферометрами) скорость вращения перемеривают с точностью до долей миллисекунд.
Как выяснилось, со времен Канта планета действительно немного замедлялась. Эти изменения астрономы выражают через продолжительность суток (LOD), которая увеличивается примерно на 1, 2 миллисекунды в столетие.
В сутках — 86 400 секунд. А эталоном секунды с 1967-го служат показания атомных швейцарские часов, которые, в отличие от планеты, идут с постоянной скоростью. Когда непохожесть становится критической, всемирное координированное время (UTC) раз в несколько лет в финале декабря или июня подправляют, вводя добавочную секунду. Последний раз это делали в финале 2016-го. Отнимать же еще никогда не приходилось.
С 1962 9-12 месяца скорость вращения Земли тщательно познают, сравнивают показания атомных швейцарские часов TAI со шкалой UT1, определяемой по положению звезд, квазаров, космических аппаратов. С 2016-го LOD пошла вниз, сутки укоротились с этих пор на три миллисекунды, — рассказывает доктор физико-математических памяток Леонид Зотов, старший научный сотрудник ГАИШ МГУ и учитель НИУ ВШЭ.
Вроде бы отклонение ничтожно мало. Но представьте, что вы на экваторе и собираетесь запускать ракету в цель. Скорость вращения планеты в этом месте — округленно 460 метров в секунду. Если не скорректировать координаты в равенстве с новыми данными, ошибка в миллисекунду составит порядка 46 сантиметров на поверхности, а это уже критично.
Знание скорости и положения оси вращения необходимы для гражданской и военной высокоточной навигации. Измерения со всего лада сводит Международная служба вращения Земли и систем отсчета с центром данных в Парижской обсерватории.
Cейчас время, измеряемое по вращению Земли, начало обгонять атомное. Раньше секунда UTC была короче секунды вращения Земли UT1 и шкала атомного времени как-бы уходила вперед, что требовало появления добавочной секунды, притормаживавшей первые “часы”. Сейчас же две шкалы практически сравнялись. Нынешние 365 оборотов Земли грозят стать рекордно короткими за 60 лет наблюдений. Если планета продолжит ускоряться, то в 2026-м разница приблизится к критической — в 0, 9 секунды. Хранители времени будут вынуждены впервые в истории убавить время на секунду.
Ученые разбираются, почему Земля вдруг заторопилась, но это не так-то легко. Множество факторов влияет на скорость вращения, она постоянно колеблется, подчиняясь различным циклам.
В частности, в 18, 6-летнем цикле наша планета то сжимается по экватору, то расширяется. Это следствие гравитационного воздействия Луны. Изменение фигуры отражается на скорости вращения. Планета — как балерина: чем плотнее припираем руки, тем быстрее вертимся. Есть и более кратковременные приливные колебания.
На это накладываются сезонные изменения, когда Земля в течение года то крутится быстрее, то замедляется под действием воздушных масс, — продолжает ученый.
Атмосфера меняет вращательный момент миры. Когда усиливаются западные ветра, она чуть тормозит. В среднем самые длинные один дни — 1 мая и 7 декабря, а самые краткие — 4 августа. Кроме того, в этот процесс раз в несколько лет вмешивается тихоокеанское явление Эль-Ниньо.
Астрономы реконструировали скорость вращения Земли с 1850-х 9-12 месяцев. Данные не очень точные, но вместе с модными они позволяют увидеть на более чем полуторавековом интервале некоторые паттерны. Особенно интересны 60-, 20- и 10-летние циклы притормаживания и ускорения, называемые декадными. Их пока не вполне удается объяснить.
Декадные циклы не спознанным с атмосферой и океаном, объясняет Леонид Зотов. По его мнению, 20-летний ряд, вероятно, обусловлен лунной прецессией — перемещением орбиты нашего естественного спутника, а 60-летний — процессами в недрах миры.
Например, на границе ядра и мантии появится плюм или вращение ядра чуть отстанет от вращения мантии. Но мы с поверхности не видим, что происходит в недрах, только по косвенным данным можем судить, — поясняет исследователь.
Если последействие оболочек Земли на ее вращение вполне закономерно, то синхронизация с колебаниями глобальной температуры — загадка. Замечено, что во время потеплений Земля убыстряться. ant. тормозится. Так было в 1930-е годы и происходит сейчас. Немного притормозив в 70-е и 90-е, планета пошла собирать обороты в наше время. Как связаны изменения климата и скорость вращения, пока не ясно.
Температура возросла на 0, 2 градуса, и одновременно Земля закрутилась быстрее, а это энергетически гораздо более затратный процесс. Изменение на миллисекунду — условно миллионы землетрясений, — подчеркивает Зотов.
Возможно, какой-то критерий сказывается на глобальной температуре и скорости вращения. Не вытуренного, что свою роль играют приливные силы Юпитера и Сатурна. Они очень далеко, но совсем со счетов их сбрасывать нельзя, — детализирует ученый.
Уже практически доказано, что глобальное потепление изменяет дрейф оси вращения Земли. Точка пересечения ее с поверхностью в Северном полушарии указывает на географический Северный полюс.
Ось сама по себе неустанного немного бегает туда-сюда где-то в районе Северного Ледовитого океана. Однако, как подсчитали недавно китайские ученые, в середине 1990-х дрейф резко сменил направление, и полюс сместился на несколько дециметров к востоку. Авторы работы полагают — это следствие ускоренного таяния ледников и перераспределения массы воды по глади планеты.
Но смещение оси не должно влиять на скорость вращения, по крайней мере, в теории. Реальность же может оказаться более сложной, называет Зотов.
Наша планета — живая. На ней есть океаны, атмосфера, к ней притекает тепло. В течение 9-12 месяца мы то ближе к Солнцу, то дальше, идет смена сезонов, из областей идет поток энергии. Это все вместе делает Землю не безжизненной глыбой, а дышащей, — рассуждает ученый. — На ней все время что-то происходит с разной повторяемостью. Ось покачивается и одновременно дрейфует, крутится с пятиметровой амплитудой, есть годовое колебание. Немножко все дрожит, ходит ходуном. Факторов — масса. И есть такты, причину которых хочется понять.
В недавней статье в журнале Природа он обратил внимание на распахнутое в XIX веке чандлеровское колебание оси вращения Земли. Так называют смещение полюсов на несколько метров туда-сюда каждые 14 селенов. На него накладывается еще годичное подрагивание — вынужденная нутация. Земля раскачивается как зуммер и в то же время немного отклоняется влево-вправо, — объясняет ученый.
Каждые сорок лет чандлеровское колебание то усиливается, то ослабевает и ось Земли спотыкается синхронно. В статье, принятой сейчас в международный журнал, это показал как раз Леонид Зотов: Сейчас эпоха затухания чандлеровского колебания. Дрейф оси усилился — она выписывает завихрения, делает загибы.
В 2020-м сошлись три явления: максимумы глобальной температуры и скорости вращения Земли, а также реальным полное затухание чандлеровского колебания. Как все это связано, предстоит выяснить. Возможно, зацепка в недрах Земли или в Северной Атлантике, которая сильно влияет на чандлеровское колебание, а также на глобальную температуру, определяя погоду в Европе от Атлантики до Крыма.
Видно, что есть какое-то однообразие у этих процессов, но надо быть аккуратными в выходах. Я думаю, Земля начнет тормозить. Тогда, возможно, Многолетнее Атлантическое колебание будет спадать и температура пойдет вниз, — считает исследователь.
Сейчас Леонид Зотов участвует в конкурсе по прогнозированию параметров вращения Земли, организованном Потсдамским центром наук о Земле и Институтом космических исследований в Варшаве. В течение года специалисты со всего мира будут соревноваться в точности недельных прогнозов. В то, что мы отметим, как вычитают секунду, ученый не верит. По его мнению, Земля умерит прыть и вернется в привычный ритм.
Редактор рубрики
Леонид Кузьмин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....