Zmiany klimatyczne zmieniają rotację Ziemi. Nowe badania
Działalność człowieka zmienia obrót Ziemi do tego stopnia, że może to wpłynąć na sposób, w jaki odmierzamy czas — wynika z badania opublikowanego w czasopiśmie "Nature".
- Według nowych badań, topnienie lodu polarnego spowodowane zmianami klimatycznymi wpływa na rotację Ziemi
- Być może w 2029 r. konieczna będzie korekta pomiaru czasu poprzez pominięcie jednej sekundy
- Nigdy wcześniej nie zaobserwowano spowodowanej przez człowieka zmiany w rotacji Ziemi, która może mieć wpływ m.in. na pracę komputerów, GPS i giełdy
- Więcej informacji o biznesie znajdziesz na stronie Businessinsider.com.pl
Według nowego badania opublikowanego w czasopiśmie "Nature" kryzys klimatyczny posunął się tak daleko, że wpływa na kształt i rotację naszej planety, a nawet zmienia nasze postrzeganie czasu.
— Stopiło się wystarczająco dużo lodu, aby podnieść poziom morza na tyle, że zauważalnie wpłynęło to na tempo obrotu Ziemi — powiedział Nature Duncan Agnew, geofizyk ze Scripps Institution of Oceanography i autor badania.
Bez obaw. Taka zmiana w rotacji Ziemi nie będzie katastrofalna w skutkach. Oznacza to jednak, że będziemy musieli skorygować nasz czas, co może stanowić problem dla wielu komputerów.
Odejmowanie sekund z powodu topnienia lodowców
Ludzie mierzą czas w sekundach, minutach i godzinach, a pomiary te są podyktowane obrotem Ziemi wokół własnej osi i pozycją Słońca na niebie, co nazywa się czasem słonecznym.
Jednak czas słoneczny nie jest zbyt dokładny, ponieważ obrót planety nigdy nie był stały. Zmienia się w zależności od tego, jak poruszają się ciecze zarówno nad, jak i pod skorupą ziemską.
Dlatego ludzie wynaleźli bardziej precyzyjny sposób odmierzania czasu za pomocą zegarów atomowych i atomowej skali czasu.
Średnio co ok. półtora roku dochodzi do rozbieżności pomiędzy tymi dwiema skalami czasowymi z powodu niestałego tempa obrotu Ziemi. Kiedy tak się dzieje, stosujemy tak zwaną sekundę przestępną: sekundę, która jest dodawana do atomowej skali czasu, aby dostosować ją do słonecznej skali czasu.
W ten sposób doliczamy sekundy przestępne od 1972 r., ale od 2016 r. nie było takiej potrzeby.
To dlatego, że w ciągu ostatnich ośmiu lat Ziemia obracała się coraz szybciej z powodów, które naukowcy wciąż próbują zrozumieć.
W rezultacie naukowcy przewidują, że do 2026 r. będziemy potrzebować pierwszej w historii ujemnej sekundy przestępnej. Oznacza to, że będziemy musieli odjąć sekundę od atomowej skali czasu, zamiast dodawać.
Nowe badania wskazują jednak, że zmiany klimatyczne spowalniają przyspieszenie obrotu Ziemi i opóźnią ujemną sekundę przestępną do 2029 r.
Utrata jednej sekundy może nie wydawać się niczym wielkim. Ale dodawanie i odejmowanie sekund przestępnych stwarza duże problemy w obliczeniach, do tego stopnia, że Międzynarodowe Biuro Miar i Wag przegłosowało pozbycie się ich do 2035 r.
Według Biura, komputery, giełdy finansowe, GPS i loty kosmiczne opierają się na niezwykle precyzyjnym pomiarze czasu, więc sekundy przestępne mogą prowadzić do "poważnych usterek w krytycznej infrastrukturze cyfrowej". Dodano, że ujemna sekunda przestępna, która może być wkrótce konieczna, "nigdy nie została przewidziana ani przetestowana".
— Nie wiemy, jak poradzić sobie z brakiem jednej sekundy. Dlatego specjaliści od pomiaru czasu są zaniepokojeni — powiedziała "Nature" Felicitas Arias, była dyrektorka Departamentu Czasu w Międzynarodowym Biurze Miar i Wag.
Chociaż badanie Agnew szacuje, że możemy mieć trochę więcej czasu, zanim staniemy w obliczu tej niepokojącej niewiadomej, warto zauważyć, że obrót Ziemi jest bardzo trudny do przewidzenia, a nowe badanie niekoniecznie jest ostateczną prognozą.
— Istnieje bardzo dużo niejasności w tej kwestii — powiedział Judah Levine, fizyk z National Institute of Standards and Technology w wywiadzie dla "The Washington Post". — Kilka lat temu przewidywano coś zupełnie innego — zwrócił uwagę.
Jak topniejący lód spowalnia obrót Ziemi?
Istnieją trzy główne mechanizmy wpływające na ruch obrotowy Ziemi:
- Jednym z nich jest siła pływowa, czyli interakcja między poruszającą się wodą oceaniczną a dnem oceanu, która spowalnia obrót Ziemi.
- Drugim są zmiany w pokrywach lodowych, które obejmowały północną Kanadę i Skandynawię podczas ostatniej epoki lodowcowej, co sprawiło, że Ziemia stała się bardziej kulista, co według Agnew przyspieszyło jej rotację.
- Wreszcie, prądy magmy wewnątrz wirującego, płynnego jądra Ziemi zmieniają się nieregularnie, powodując jego szybszą lub wolniejszą rotację i zmieniając w ten sposób obroty całej planety.
Teraz jednak naukowcy zwrócili uwagę na czwarty czynnik: zmiany klimatyczne.
Wraz ze wzrostem średnich globalnych temperatur, lód polarny topnieje w bezprecedensowym tempie, wylewając wodę do oceanów. Gdy ta topniejąca woda przemieszcza się z Arktyki w kierunku równika, proces ten podnosi poziom mórz i powoduje niszczycielskie powodzie na wybrzeżach, a nasza planeta staje się nieco szersza, co spowalnia jej obrót.
Można sobie wyobrazić łyżwiarkę figurową obracającą się z rękami nad głową. Teraz wyobraźmy sobie, że opuszcza ręce i wyciąga je na boki, co powoduje spowolnienie obrotu. Poszerzający się równik Ziemi ma podobny wpływ na obrót.
— Dla mnie fakt, że istoty ludzkie spowodowały zmianę obrotu Ziemi, jest w pewnym sensie niesamowity — powiedział Agnew w wywiadzie dla CNN.
Być może do tej pory udawało nam się uniknąć ogromnych chmur dymu z pożarów, historycznych powodzi i wyniszczających fal upałów. Nowe badanie potwierdza jednak, że kryzys klimatyczny wpływa nawet na najbardziej codzienne aspekty naszego życia. Nikt nie jest w stanie uciec przed czasem.
Tekst jest tłumaczeniem z amerykańskiego wydania Business Insider.
Tłumaczenie: Mateusz Albin