Længden af ​​Jordens dage er blevet mystisk stigende, og videnskabsmænd ved ikke hvorfor

Atomure, kombineret med præcise astronomiske målinger, har afsløret, at længden af ​​en dag pludselig bliver længere, og forskerne ved ikke hvorfor.

Dette har kritiske konsekvenser ikke kun for vores tidtagning, men også ting som GPS og andre teknologier, der styrer vores moderne liv.

I løbet af de sidste par årtier er jordens rotation omkring sin akse - som bestemmer, hvor lang en dag er - blevet hurtigere. Denne tendens har gjort vores dage kortere; faktisk satte vi i juni 2022 rekord for den korteste dag i løbet af det sidste halve århundrede eller deromkring.

Men på trods af denne rekord, siden 2020 er den konstante speedup mærkeligt nok skiftet til en afmatning – dagene bliver længere igen, og årsagen er indtil videre et mysterium.

Mens urene i vores telefoner indikerer, at der er præcis 24 timer i et døgn, varierer den faktiske tid, det tager for Jorden at fuldføre en enkelt rotation, en smule. Disse ændringer sker over perioder på millioner af år til næsten øjeblikkeligt – selv jordskælv og stormhændelser kan spille en rolle.

Det viser sig, at en dag meget sjældent er præcis det magiske tal på 86.400 sekunder.

Den evigt foranderlige planet

I løbet af millioner af år er Jordens rotation blevet langsommere på grund af friktionseffekter forbundet med tidevandet drevet af Månen. Denne proces tilføjer omkring 2,3 millisekunder til længden af ​​hver dag hvert århundrede. For et par milliarder år siden var en jorddag kun omkring 19 timer.

I de sidste 20.000 år har en anden proces arbejdet i den modsatte retning og fremskyndet Jordens rotation. Da den sidste istid sluttede, reducerede smeltende polare iskapper overfladetrykket, og Jordens kappe begyndte støt at bevæge sig mod polerne.

Ligesom en balletdanser spinner hurtigere, når de bringer deres arme mod deres krop – den akse, som de spinder rundt om – så stiger vores planets spin-hastighed, når denne masse af kappe bevæger sig tættere på Jordens akse. Og denne proces forkorter hver dag med omkring 0,6 millisekunder hvert århundrede.

I løbet af årtier og længere kommer forbindelsen mellem Jordens indre og overflade også i spil. Større jordskælv kan ændre længden af ​​dagen, dog normalt med små mængder. For eksempel menes det store Tōhoku-jordskælv i 2011 i Japan, med en styrke på 8,9, at have fremskyndet Jordens rotation med relativt små 1,8 mikrosekunder.

Bortset fra disse store ændringer har vejr og klima over kortere perioder også vigtige indvirkninger på Jordens rotation, hvilket forårsager variationer i begge retninger.

De fjortende dage og månedlige tidevandscyklusser flytter masse rundt på planeten, hvilket forårsager ændringer i døgnets længde med op til et millisekund i begge retninger. Vi kan se tidevandsvariationer i tidslængde-rekorder over perioder så lange som 18,6 år. Vores atmosfæres bevægelse har en særlig stærk effekt, og havstrømme spiller også en rolle. Sæsonbestemt snedække og nedbør, eller grundvandsudvinding, ændrer tingene yderligere.

Hvorfor bliver Jorden pludselig langsommere?

Siden 1960'erne, hvor operatører af radioteleskoper rundt om på planeten begyndte at udtænke teknikker til samtidig at observere kosmiske objekter som kvasarer, har vi haft meget præcise estimater af Jordens rotationshastighed.

En sammenligning mellem disse estimater og et atomur har afsløret en tilsyneladende stadigt kortere længde af dagen i løbet af de sidste par år.

Men der er en overraskende afsløring, når vi fjerner de rotationshastighedsudsving, som vi ved sker på grund af tidevandet og sæsonbestemte effekter. På trods af at Jorden nåede sin korteste dag den 29. juni 2022, ser den langsigtede bane ud til at være skiftet fra at forkorte til at blive forlænget siden 2020. Denne ændring er uden fortilfælde i løbet af de sidste 50 år.

Årsagen til denne ændring er ikke klar. Det kan skyldes ændringer i vejrsystemerne med La Niña-begivenheder, selvom disse har fundet sted før. Det kan være øget smeltning af iskapperne, selvom de ikke har afveget meget fra deres konstante smeltehastighed i de senere år. Kan det være relateret til den enorme vulkaneksplosion i Tonga, der injicerer enorme mængder vand i atmosfæren? Sandsynligvis ikke, da det skete i januar 2022.

Forskere har spekuleret i, at denne nylige, mystiske ændring i planetens rotationshastighed er relateret til et fænomen kaldet "Chandler-slingren" - en lille afvigelse i Jordens rotationsakse med en periode på omkring 430 dage. Observationer fra radioteleskoper viser også, at slingren er blevet mindre i de senere år; de to kan være forbundet.

En sidste mulighed, som vi mener er plausibel, er, at intet specifikt har ændret sig inde i eller omkring Jorden. Det kunne bare være langsigtede tidevandseffekter, der arbejder parallelt med andre periodiske processer for at frembringe en midlertidig ændring i Jordens rotationshastighed.

Har vi brug for et 'negativt springsekund?'

Præcis forståelse af Jordens rotationshastighed er afgørende for en lang række applikationer – navigationssystemer såsom GPS ville ikke fungere uden det. Desuden indsætter tidtagere hvert par år springsekunder i vores officielle tidsskalaer for at sikre, at de ikke glider ud af sync med vores planet.

Hvis Jorden skulle skifte til endnu længere dage, bliver vi muligvis nødt til at inkorporere et "negativt springsekund" – dette ville være uden fortilfælde og kan ødelægge internettet.

Behovet for negative springsekunder anses for usandsynligt lige nu. Indtil videre kan vi glæde os over nyheden om, at - i det mindste for et stykke tid - vi alle har et par ekstra millisekunder hver dag. + Udforsk yderligere

Jorden snurrer hurtigere end normalt, men hvorfor? Hvad eksperter siger efter den korteste dag nogensinde

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.