Σε όλο το βόρειο ημισφαίριο, οι άνθρωποι απολαμβάνουν τις πολλές ώρες του καλοκαιρινού ηλιακού φωτός, χωρίς να έχουν ιδέα ότι βιώνουν μερικές από τις πιο σύντομες ημέρες από τότε που ξεκίνησε η σύγχρονη χρονομέτρηση – κατά ένα χιλιοστό του δευτερολέπτου περίπου.
Η 9η Ιουλίου ήταν η μικρότερη ημέρα του έτους επειδή η Γη περιστρέφεται ταχύτερα-1,34 χιλιοστά του δευτερολέπτου ταχύτερα από την κανονική 24ωρη περιστροφή, σύμφωνα με τη Διεθνή Υπηρεσία Συστημάτων Περιστροφής και Αναφοράς της Γης (IERS) και το Ναυτικό Αστεροσκοπείο των ΗΠΑ. Ακόμη μία ιστορικα ιστορικά σύντομη ημέρα ήταν και η 22η Ιουλίου, ενώ το ίδιο προβλέπεται και για της 5 Αυγούστου.
Οι διακυμάνσεις στο ρυθμό περιστροφής της Γης δεν είναι ασυνήθιστες, αλλά οι επιστήμονες εξετάζουν τους λόγους πίσω από την πρόσφατη αύξηση των ταχύτερων περιστροφών.
«Κατά την τελευταία δεκαετία, η μέση διάρκεια της ημέρας ως επί το πλείστον έχει συρρικνωθεί. Αυτό ήταν ιδιαίτερα αξιοσημείωτο τα τελευταία πέντε περίπου χρόνια, που μερικές φορές μετράει λιγότερο από 24 ώρες», λέει ο Νικόλας Σταματάκος, αστρονόμος στο Τμήμα Προσανατολισμού της Γης του Ναυτικού Αστεροσκοπείου των ΗΠΑ.
Παρακάτω θα δείτε την επιστήμη πίσω από το γιατί η Γη περιστρέφεται ταχύτερα καθώς περιστρέφεται γύρω από τον ήλιο, το αν οι επιστήμονες πιστεύουν ότι θα διαρκέσει, και το γιατί ακόμη και το περίεργο χιλιοστό του δευτερολέπτου μπορεί να επηρεάσει κρίσιμες τεχνολογίες.
Γιατί η Γη περιστρέφεται ταχύτερα;
Οι διακυμάνσεις της περιστροφής της Γης οφείλονται σε ένα περίπλοκο μείγμα παραγόντων, αλλά οι επιστήμονες λένε ότι μερικοί από αυτούς ξεχωρίζουν.
Το φεγγάρι επηρεάζει τη Γη με διαφορετικό τρόπο κατά τη διάρκεια της τροχιάς του. Όταν βρίσκεται κοντά στον ισημερινό δύο φορές τον μήνα, η βαρυτική έλξη επιβραδύνει λίγο την περιστροφή της Γης. Αλλά το φεγγάρι κινείται επίσης κοντά στους πόλους δύο φορές το μήνα, και εκείνες τις φορές η βαρύτητα του φεγγαριού βοηθά τη Γη να περιστρέφεται λίγο πιο γρήγορα.
Ο πλανήτης και η ατμόσφαιρά μας περιστρέφονται συγχρονισμένα, μοιράζοντας μια ορμή που δεν μπορεί να αλλάξει μόνο από το ένα από τα δύο. Η ατμόσφαιρά μας περιστρέφεται πιο αργά κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού λόγω των μεταβολών στoυς αεροχείμαρρους. Αυτό σημαίνει ότι ο πλανήτης πρέπει να επιταχύνει, για να αντισταθμίσει και να διατηρήσει τη στροφορμή του συστήματος σε σταθερό επίπεδο.
Στο εσωτερικό του πλανήτη, συμβαίνει επίσης κάτι περίεργο που οι φυσικοί δεν μπορούν να εξηγήσουν απόλυτα. Για κάποιον λόγο, ο πυρήνας της Γης επιβραδύνεται τα τελευταία 50 χρόνια, και για να διατηρηθεί η στροφορμή, η στερεά Γη από πάνω περιστρέφεται λίγο πιο γρήγορα για να αντισταθμίσει.
«Δεν ξέρουμε γιατί ή τι μπορεί να κάνει ο πυρήνας στο μέλλον», λέει ο Duncan Agnew, γεωφυσικός στο Ινστιτούτο Ωκεανογραφίας Scripps.
Αυτές είναι οι πιο σύντομες ημέρες στην ιστορία;
Τα τελευταία χρόνια παρατηρήθηκαν οι μικρότερες ημέρες από τότε που άρχισε η ατομική χρονομέτρηση το 1955, αλλά δεν πλησιάζουν καν τις μικρότερες ημέρες στην ιστορία της Γης.
Κατά μέσο όρο, οι ημέρες της Γης μεγαλώνουν εδώ και αρκετά δισεκατομμύρια χρόνια. Από τότε που σχηματίστηκε το φεγγάρι, η βαρύτητά του και η επιρροή του στις παλίρροιες των ωκεανών επιβραδύνει σταδιακά τον ρυθμό περιστροφής της Γης.
Η ανάλυση των κελυφών αρχαίων μαλακίων από την εποχή των δεινοσαύρων αποκαλύπτει ότι πριν από 70 εκατομμύρια χρόνια οι 372 ημέρες του έτους είχαν διάρκεια μόνο 23,5 ώρες. Απολιθωμένα κοράλλια από 430 εκατομμύρια χρόνια πριν υποδηλώνουν ότι πολύ πιο συχνές ανατολές και ηλιοβασιλέματα πλαισίωναν κάποτε μια ημέρα 21 ωρών.
Ακόμα και αν η μακροπρόθεσμη τάση επιμηκύνει τις ημέρες, οι βραχυπρόθεσμες διακυμάνσεις έχουν δημιουργήσει πολλές περιόδους μικρής διάρκειας. «Οι ημέρες ήταν όλες μικρότερες από τις επερχόμενες στη δεκαετία του 1820 και από το 1865 έως το 1880 περίπου», λέει ο Agnew. «Σύμφωνα με το IERS υπήρχαν πράγματι μικρότερες ημέρες τον Ιούνιο/Αύγουστο του 2022 και τον Ιούνιο του 2024».
Μπορούμε να καταλάβουμε την επιτάχυνση των ημερών;
Οι ημέρες με μεγάλο ημερήσιο φως είναι προφανείς, όπως αυτές γύρω από το θερινό ηλιοστάσιο. Το ίδιο και οι μεγάλες, κρύες νύχτες πριν και μετά τις 21 Δεκεμβρίου.
Αλλά αν ο 24ωρος κύκλος της Γης συντομευόταν κατά ένα ανοιγοκλείσιμο του ματιού, πιθανότατα δεν θα το καταλαβαίνατε: Ένα βλεφάρισμα διαρκεί 100 έως 400 χιλιοστά του δευτερολέπτου, ενώ η διαφορά στη διάρκεια της ημέρας είναι μόνο περίπου 1 χιλιοστό του δευτερολέπτου.
«Μια μεμονωμένη, απομονωμένη μικρότερη ημέρα είναι σημαντική μόνο για τους αστρονόμους και άλλους ειδικούς», λέει ο Judah Levine, φυσικός και μέλος του Εθνικού Ινστιτούτου Προτύπων και Τεχνολογίας. Οι αστρονόμοι χρειάζονται εξαιρετικά ακριβή χρονομέτρηση για να κατανοήσουν τις θέσεις και τις κινήσεις των ουράνιων αντικειμένων και γεγονότων – μικροσκοπικές αποκλίσεις μπορούν να δημιουργήσουν μεγάλα σφάλματα.
Όταν ο χρόνος που χάνεται λόγω της συντόμευσης των ημερών αρχίζει να αθροίζεται, οι χρονομέτρες προσθέτουν ένα επιπλέον δευτερόλεπτο στο τρέχον ρολόι, φέρνοντας τον αστρονομικό χρόνο σε συγχρονισμό με τον ατομικό χρόνο που είχε μείνει πίσω. Αυτό ονομάζεται δίσεκτο δευτερόλεπτο και εφαρμόζεται περίπου κάθε ενάμιση χρόνο από το 1972 – οι περισσότεροι άνθρωποι δεν το παρατηρούν ούτε αυτό.
Πώς επηρεάζονται η τεχνολογία ή η χρονομέτρηση;
Οι ελαφρές αλλαγές στην περιστροφή της Γης δεν είχαν μεγάλη σημασία μέχρι την άφιξη της ατομικής χρονομέτρησης το 1955. Ο ατομικός χρόνος είναι σταθερός, οπότε η μεταβαλλόμενη περιστροφή της Γης δημιουργεί ένα κενό μεταξύ αστρονομικού και ατομικού χρόνου.
Για να μπορέσει ο αστρονομικός χρόνος να καλύψει το κενό, έχουν προστεθεί δευτερόλεπτα 27 φορές από το 1972. Τώρα που η Γη επιταχύνει, οι χρονομέτρες μπορεί να εφαρμόσουν για πρώτη φορά αρνητικό δευτερόλεπτο μέχρι το 2029 για να επιβραδύνουν τον αστρονομικό χρόνο.
Τα δίσεκτα δευτερόλεπτα έχουν ταλαιπωρήσει τους υπολογιστές, το GPS και τις τηλεπικοινωνίες, κυρίως το 2012, όταν το Linux και άλλα συστήματα παρουσίασαν πρόβλημα με την προσαρμογή. Ένα άνευ προηγουμένου αρνητικό δίσεκτο δευτερόλεπτο θα μπορούσε να αποδειχθεί πιο προβληματικό, καθώς τα συστήματα λογισμικού μπορεί να υποθέσουν ότι ο χρόνος κινείται πάντα προς την ίδια κατεύθυνση.
«Θα μπορούσε να έχει καταστροφικές συνέπειες για το λογισμικό που βασίζεται σε χρονοδιακόπτες ή χρονοπρογραμματιστές», προειδοποιούν οι μηχανικοί της Meta.
Πώς επηρεάζειη κλιματική αλλαγή την περιστροφή της Γης
Μελέτες δείχνουν ότι παράγοντες όπως το λιώσιμο των πάγων, η άνοδος της στάθμης των θαλασσών και η εξάντληση των υπόγειων υδάτων αλλάζουν τη μάζα της Γης και επιβραδύνουν την περιστροφή της. Αυτό επιβραδύνει την περιστροφή της με τον ίδιο τρόπο που ένας πατινέρ χαμηλώνει τα χέρια του από πάνω για να καθυστερήσει την περιστροφή του.
Ιστορικά τέτοιες διακυμάνσεις ήταν το αποτέλεσμα φυσικών κύκλων, αλλά ένα ζευγάρι μελετών που χρηματοδοτούνται από τη NASA υποδηλώνει ότι ο ίδιος ο χρόνος μπορεί να αισθάνεται τις επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής στη Γη.
«Η ανάλυσή μας δείχνει ότι τον περασμένο αιώνα, η σύγχρονη κλιματική αλλαγή και μόνο έχει συμβάλει στη διάρκεια της ημέρας κατά περίπου 0,6 έως 0,7 χιλιοστά του δευτερολέπτου, και αυτός ο ρυθμός θα διπλασιαστεί πιθανότατα σε αυτόν τον αιώνα», λέει ο Surendra Adhikari, επιστήμονας γήινων συστημάτων στο Jet Propulsion Laboratory.
Μια τέτοια επιβράδυνση θα μπορούσε να έρθει σε αντίθεση με τους παράγοντες που εργάζονται πρόσφατα για την επιτάχυνση της περιστροφής της Γης, αναδεικνύοντας την πολυπλοκότητα της περιστροφής του πλανήτη.
Ο κ. Σταματάκος τονίζει ότι ενώ έχουμε δει την περιστροφή της Γης να μεταβάλλεται εδώ και αιώνες, η περίπλοκη αλληλεπίδραση των διαφόρων αιτιών της εξακολουθεί να αποτελεί πρόκληση για τους επιστήμονες – ειδικά όταν κοιτάμε μπροστά.
«Ακριβείς προβλέψεις της διάρκειας της ημέρας πέραν ενός εξαμηνιαίου χρονικού πλαισίου δεν είναι δυνατές», προειδοποιεί, «λόγω της ελλιπούς κατανόησης όλων αυτών των γεωδαιτικών φαινομένων».
Έτσι, ενώ ο ήλιος θα συνεχίσει να ανατέλλει και αύριο, είναι δύσκολο να πούμε ακριβώς πόσο θα διαρκέσει κάθε μέρα.
