Gli orologi atomici, insieme ad accurate misurazioni astronomiche, hanno rivelato che la lunghezza del giorno sta aumentando improvvisamente e gli scienziati non sanno perché.

Ciò ha implicazioni cruciali non solo per il nostro cronometraggio, ma anche per cose come il GPS e altre tecnologie che governano le nostre vite moderne.

Negli ultimi decenni, la rotazione della Terra attorno al proprio asse, che determina la lunghezza della giornata, ha subito un’accelerazione. Questa tendenza ha accorciato le nostre giornate; Infatti, nel giugno 2022 Abbiamo stabilito un record! Per il giorno più corto in mezzo secolo o giù di lì.

Ma nonostante questo record, dal 2020 questa accelerazione stranamente costante si è trasformata in un rallentamento: le giornate si stanno allungando di nuovo e il motivo è finora un mistero.

Mentre gli orologi dei nostri telefoni indicano che ci sono esattamente 24 ore in un giorno, il tempo effettivo impiegato dalla Terra per completare un ciclo è leggermente diverso rispetto al passato. Questi cambiamenti si verificano in periodi di milioni di anni o quasi istantanei: anche i terremoti e gli eventi temporaleschi possono svolgere un ruolo.

Si scopre che oggi è raramente il numero magico di 86.400 secondi.

Il pianeta in continua evoluzione

Nel corso di milioni di anni, la rotazione terrestre è rallentata a causa degli effetti di attrito associati alle maree che la muovono la luna. Questo processo aggiunge circa 2,3 millisecondi alla durata di ogni giorno ogni secolo. Alcuni miliardi di anni fa, era quasi la Giornata della Terra 19 ore.

Negli ultimi ventimila anni, un altro processo ha funzionato nella direzione opposta, accelerando la rotazione terrestre. Quando l’ultima era glaciale terminò, lo scioglimento delle calotte polari abbassò la pressione superficiale e il mantello terrestre iniziò a muoversi costantemente verso i poli.

Proprio come le ballerine girano più velocemente quando puntano le braccia verso il loro corpo – l’asse attorno al quale ruotano – la velocità di rotazione del nostro pianeta aumenta man mano che questa massa del mantello si avvicina all’asse terrestre. Questo processo si riduce ogni giorno di circa 0,6 millisecondi per secolo.

Per decenni e oltre, anche il rapporto tra l’interno della Terra e la sua superficie gioca un ruolo. Grandi terremoti possono cambiare la durata della giornata, anche se di solito in piccole quantità.

Ad esempio, si ritiene che il terremoto del Grande Tohoku del 2011 in Giappone, di magnitudo 8,9, abbia accelerato la rotazione terrestre di una quantità relativamente piccola. 1,8 microsecondi.

Oltre a questi cambiamenti su larga scala, in periodi più brevi, il tempo e il clima hanno anche importanti effetti sulla rotazione terrestre, causando differenze in entrambe le direzioni.

I cicli di marea bimestrali e mensili spostano la massa intorno al pianeta, causando cambiamenti nella lunghezza di un giorno fino a millisecondi in entrambe le direzioni. Possiamo vedere le variazioni di marea Registra la lunghezza del giorno per periodi fino a 18,6 anni.

Il movimento della nostra atmosfera ha un effetto particolarmente forte e anche le correnti oceaniche svolgono un ruolo. Il manto nevoso stagionale, la pioggia o l’estrazione delle acque sotterranee cambiano ancora di più le cose.

Perché la terra sta rallentando improvvisamente?

Dagli anni ’60, quando gli operatori di radiotelescopi di tutto il pianeta iniziarono a inventare tecnologie Rilevare contemporaneamente oggetti cosmici come i quasarabbiamo stime molto accurate della velocità di rotazione terrestre.

Un confronto di queste stime con l’orologio atomico ha rivelato che la durata del giorno si è apparentemente ridotta negli ultimi anni.

Ma c’è una scoperta sorprendente una volta eliminate le fluttuazioni della velocità di rotazione che sappiamo essere causate dalle maree e dalle influenze stagionali. Sebbene la Terra abbia raggiunto il suo giorno più corto il 29 giugno 2022, il percorso a lungo termine sembra essere passato dall’accorciarsi all’allungarsi dal 2020. Questo cambiamento non ha precedenti negli ultimi 50 anni.

Il motivo di questo cambiamento non è chiaro. Potrebbe essere dovuto a cambiamenti nei sistemi meteorologici, con successivi eventi La Niña, sebbene si siano verificati prima. Potrebbe portare a un aumento dello scioglimento delle calotte glaciali, sebbene negli ultimi anni non si sia discostato in modo significativo dal tasso costante di scioglimento.

Potrebbe avere qualcosa a che fare con l’eruzione di un enorme vulcano a Tonga Pompare enormi quantità di acqua nell’atmosfera? Probabilmente no, visto quello che è successo a gennaio 2022.

Gli scienziati ipotizzano Quest’ultimo misterioso cambiamento nella velocità di rotazione del pianeta è legato a un fenomeno chiamato “Chandler’s Oscillation” – una piccola deviazione nell’asse di rotazione terrestre per circa 430 giorni.

Le osservazioni dei radiotelescopi mostrano anche che l’oscillazione è diminuita negli ultimi anni; I due potrebbero essere collegati.

L’ultima possibilità, che riteniamo ragionevole, è che nulla di specifico sia cambiato all’interno o intorno alla Terra. Potrebbe essere che gli effetti delle maree a lungo termine lavorino in parallelo con altri processi ciclici per determinare un cambiamento temporaneo nella velocità di rotazione terrestre.

Abbiamo bisogno di un “secondo intercalare negativo”?

Una comprensione accurata della velocità di rotazione terrestre è fondamentale per una vasta gamma di applicazioni: i sistemi di navigazione come il GPS non funzioneranno senza di essa. Inoltre, ogni pochi anni, i timer introducono secondi intercalari nelle nostre linee temporali ufficiali per assicurarsi che non vadano fuori sincronia con il nostro pianeta.

Se la Terra trasforma giorni più lunghi, potremmo aver bisogno di incorporare un “secondo intercalare negativo” – questo sarebbe senza precedenti, e potrebbe rompere Internet.

La necessità di secondi intercalari negativi è attualmente considerata improbabile. Per ora possiamo accogliere la notizia – almeno per un po’ – abbiamo tutti qualche millisecondo in più ogni giorno.

Matt Redirettore dell’Australian Center of Excellence in Antarctic Science dell’ARC, Università della Tasmania E il Cristoforo Watson– Professore a contratto presso la Facoltà di Geografia, Pianificazione e Scienze del Territorio, Università della Tasmania.

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