Хората са организирали живота си около 24 часа, които съставляват денонощието. Но в действителност продължителността на денонощието на Земята – продължителността на цикъла, в който се случват денят и нощта – е средно малко по-кратка: тя продължава приблизително 23 часа, 56 минути и 4 секунди. Това е времето, необходимо на нашата планета да се завърти напълно около оста си – феномен, известен като звезден ден.
Това е критерият, който сме възприели, за да живеем живота си, неотклонно следвайки тиктакането на часовника. И сме направили това, защото нашата планета е голяма, люлееща се топка, която се върти около Слънцето със 107 000 километра в час. Около Земята на свой ред се върти голям спътник, който упражнява собствено гравитационно привличане, което означава, че това въртене не е равномерно и невинаги се случва в рамките на 24 часа.
ОЩЕ: Земята се движи към 25-часово денонощие, тъй като въртенето ѝ се променя
Незабележими промени
През цялата ни история науката е успяла да намери причини, поради които продължителността на деня може да варира. Луната се отдалечава от Земята със скорост от 3,8 см всяка година, което прави дните ни малко по-дълги, около 1,72 милисекунди на век. Дори в краткосрочен план човечеството може да допринесе дните да станат малко по-дълги, като намали количеството вода, уловено в ледниците и полярните шапки, докато се топят поради изменението на климата. Но била открита мистериозна вариация в продължителността на звездния ден между 3 и 4 милисекунди, в мащаб до хилядолетия, която била малко по-трудна за определяне... досега.
Something in Earth's Core May Be Altering The Length of Days https://t.co/knY5CVbqsZ
— ScienceAlert (@ScienceAlert) December 22, 2024
Екип от геофизици от Института по геодезия и фотограметрия към Швейцарския технологичен институт в Цюрих вярва, че е открил причината за тези малки промени в ротацията на планетата и я е намерил на хиляди километри под повърхността: в течното желязно ядро на Земята.
ОЩЕ: Преди появата на живота денонощието на Земята е било с продължителност 19 часа
Учените открили, че малки движения на границата между ядрото и мантията могат да повлияят на въртенето. Въпреки че е имало предишни опити да се свържат тези движения с наблюдаваните данни, подобренията в техниките за теоретично моделиране като събирането на данни от наблюдения са значително подобрени, което прави възможно установяването на причината за тази почти незабележима промяна.
Много променливи
За да определят точното колебание, екипът изследователи трябвало да извадят всички други известни колебания. За да направят това, учените използвали невронна мрежа, за да моделират промените в обема на леда и водата на Земята. Това било необходимо за определяне как те променят въртенето на Земята, включили ефектите от привличането на Луната и еластичната кора на Земята. Изследователите добавили исторически данни от лунни затъмнения и окултации, и използвали прецизни измервания на магнитното поле на Земята, за да ги изолират и да се съсредоточат върху търсенето на признаци за влиянието на ядрото.
ОЩЕ: Древните египтяни измерили първия час и променили нашето отношение към времето
Течното желязно ядро на Земята най-вероятно е отговорно за малки смущения, които засягат въртенето на планетата, удължавайки продължителността на денонощието. Снимка: iStock
Резултатите показали, че влиянието на промените в ледената и водната маса на Земята е по-малко, отколкото се смяташе досега, и че колебанията в дълги хилядолетия времеви мащаби са в съответствие с опростен модел на магнитохидродинамиката на течното външно ядро на Земята.
Изследването обаче стигнало до извода, че измерването на нещо толкова фино и идентифицирането на първопричината не е лесна задача и границата на грешка може да е значителна.
ОЩЕ: Луната постепенно увеличава денонощието на Земята. Защо се случва това?
„Ние изключваме климатичните колебания като двигатели на промяната на продължителността на деня, но с всички несигурности и недостатъци – включително липсата на цялостен физически модел, който взема предвид множество компоненти на основната динамика – има достатъчно мотивация за подобряване на наличните в момента модели на земното ядро, което ще има значителни последици за вътрешната и външната геодинамика“, заключава проучването.
Изследването е публикувано в Geophysical Research Letters.
