지구의 날이 신비하게 길어지고 있습니다. 과학자들은 이유를 모릅니다.

정확한 측정은 지구의 자전이 2020년 이후 불가사의하게 느려졌다는 것을 보여줍니다.

원자 시계와 결합된 정확한 천문 관측은 하루의 길이가 갑자기 길어지는 것을 밝혀냈습니다. 과학자들은 그 이유를 모릅니다.

이것은 우리의 시간 측정뿐만 아니라 현대 생활을 지배하는 GPS 및 기타 정밀 기술에도 중요한 영향을 미칩니다.

지난 수십 년 동안 축에서 지구의 자전 속도가 증가했습니다. 이 경향은 하루가 얼마나 긴지를 결정하기 때문에 우리의 하루를 단축시킵니다. 실제로 2022년 6월 우리는 기록을 세웠다 지난 반세기 정도는 하루가 더 짧았습니다.

그러나 이러한 성과에도 불구하고 2020년 이후 그 꾸준한 속도는 이상하게도 둔화로 바뀌었습니다. 이제 다시 해가 길어지고 그 이유는 여전히 미스터리입니다.

휴대전화의 시계는 하루가 정확히 24시간임을 나타내지만 지구가 한 주기를 완료하는 데 걸리는 실제 시간은 항상 약간 다릅니다. 이러한 변화는 때때로 수백만 년에 걸쳐 발생하고 다른 경우에는 거의 즉시 발생합니다. 예를 들어, 지진과 폭풍 이벤트도 역할을 할 수 있습니다.

하루가 86,400초라는 마법의 숫자가 되는 경우는 드물다는 것이 밝혀졌습니다.

변화하는 행성

지구의 자전은 달에 의해 움직이는 조석과 관련된 마찰 효과로 인해 수백만 년 동안 느려졌습니다. 이 프로세스는 100년마다 하루의 길이에 약 2.3밀리초를 추가합니다. 수십억 년 전 지구의 날은 단 하루였습니다. 19시간.

지난 20,000년 동안 다른 과정이 반대 방향으로 작용하여 지구의 자전 속도를 높여왔습니다. 마지막 빙하기가 끝남에 따라 녹는 극지방의 만년설은 표면 압력을 감소시켰고 지구의 맨틀은 극쪽으로 꾸준히 움직이기 시작했습니다.

발레 댄서가 팔을 몸 쪽으로 가져갈수록 더 빨리 회전하는 것처럼 — 회전하는 축 — 우리 행성의 회전 속도는 지구 축에 가까워질수록 증가합니다. 이 프로세스는 매 세기마다 매일 0.6밀리초씩 느려집니다.

수십 년에 걸쳐 오랜 기간에 걸쳐 지구 내부와 표면 사이의 상호 작용도 발생합니다. 큰 지진은 일반적으로 소량이지만 하루의 길이를 변경할 수 있습니다. 예를 들어, 2011년 일본 도호쿠에서 발생한 규모 8.9의 대지진은 상대적으로 적은 양만큼 지구의 자전을 가속시킨 것으로 여겨집니다. 1.8마이크로초.

이러한 대규모 변화와는 별도로 짧은 기간의 날씨와 기후는 지구 주기에 중요한 영향을 미치며 양방향으로 변동을 일으킵니다.

격주 및 월간 조석 주기는 행성 주위로 질량을 이동시켜 하루의 길이가 어느 방향으로든 최대 밀리초 단위로 변경되도록 합니다. 파동의 변화를 볼 수 있다 최대 18.6년의 장기 기록. 우리 대기의 움직임은 특히 강한 영향을 미치며 해류도 한 몫을 합니다. 계절적 안개와 비 또는 지하수 추출은 상황을 더욱 변화시킵니다.

지구가 갑자기 느려지는 이유는 무엇입니까?

1960년대부터 전 세계의 전파 망원경 운영자들이 기술을 개발하기 시작했습니다. 퀘이사 등 우주 물체 동시 관측우리는 지구의 자전 속도에 대한 매우 정확한 추정치를 가지고 있습니다.


전파 망원경을 사용하여 지구의 자전을 측정하려면 퀘이사와 같은 전파원을 관찰해야 합니다. 빚:[{” attribute=””>NASA Goddard

A comparison between these measurements and an atomic clock has revealed a seemingly ever-shortening length of day over the past few years.

But there’s a surprising reveal once we take away the rotation speed fluctuations we know happen due to the tides and seasonal effects. Despite Earth reaching its shortest day on June 29, 2022, the long-term trajectory seems to have shifted from shortening to lengthening since 2020. This change is unprecedented over the past 50 years.

The reason for this change is not clear. It could be due to changes in weather systems, with back-to-back La Niña events, although these have occurred before. It could be increased melting of the ice sheets, although those have not deviated hugely from their steady rate of melt in recent years. Could it be related to the huge volcano explosion in Tonga injecting huge amounts of water into the atmosphere? Probably not, given that occurred in January 2022.

Scientists have speculated this recent, mysterious change in the planet’s rotational speed is related to a phenomenon called the “Chandler wobble” – a small deviation in Earth’s rotation axis with a period of about 430 days. Observations from radio telescopes also show that the wobble has diminished in recent years. Perhaps the two are linked.

One final possibility, which we think is plausible, is that nothing specific has changed inside or around Earth. It could just be long-term tidal effects working in parallel with other periodic processes to produce a temporary change in Earth’s rotation rate.

Do we need a ‘negative leap second’?

Precisely understanding Earth’s rotation rate is crucial for a host of applications – navigation systems such as GPS wouldn’t work without it. Also, every few years timekeepers insert leap seconds into our official timescales to make sure they don’t drift out of sync with our planet.

If Earth were to shift to even longer days, we may need to incorporate a “negative leap second” – this would be unprecedented, and may break the internet.

The need for negative leap seconds is regarded as unlikely right now. For now, we can welcome the news that – at least for a while – we all have a few extra milliseconds each day.

Written by:

  • Matt King – Director of the ARC Australian Centre for Excellence in Antarctic Science, University of Tasmania
  • Christopher Watson – Senior Lecturer, School of Geography, Planning, and Spatial Sciences, University of Tasmania

This article was first published in The Conversation.The Conversation

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