Обертання Землі сповільнюється — і нове дослідження стверджує, що винна людська діяльність. Фото: Refractor / Gemini
Вращение Земли никогда не было идеально стабильным — скорость вращения существенно менялась на протяжении всей истории. Новое исследование показывает, что современные изменения климата, вызванные человеком, ускоряют этот эффект и удлиняют сутки с «беспрецедентной» скоростью.
Исследование опубликовано в журнале Journal of Geophysical Research: Solid Earth. Даже незначительные изменения на планете, от таяния ледовых щитов до колебаний гравитационного воздействия Луны, могут удлинять или сокращать сутки. Но на протяжении большей части земной истории эти изменения были мизерными и обусловлены преимущественно природными силами. Теперь это не так.
«Продолжительность суток на самом деле растет, потому что повышается уровень моря. Уровень моря поднимается, из-за этого вращение Земли замедляется, и продолжительность суток увеличивается», — рассказал Мостафа Киани Шахванди, геовед из Университета Вены, в интервью изданию Refractor.
Шахванди отметил, что недавние исследования показали, как различные геологические процессы влияют на вращение Земли.
«Я заметил, что климат все больше влияет на вращение Земли», — добавляет он.
По сути, чем теплее становится на планете из-за вызванных человеком климатических изменений, тем активнее тают ледовые щиты и тем выше поднимается уровень моря. Чтобы проверить, является ли этот эффект постоянным во времени или более выраженным в XXI веке, Шахванди и его коллеги использовали палеоклиматические данные из ископаемых останков и коралловых рифов для обучения новой модели глубокого обучения.
«Этот метод способен обрабатывать зашумленные палеоклиматические данные и воспроизводить историю климатически обусловленных изменений в скорости вращения Земли», — пояснил ученый.
Реконструкции показали, что формирование и таяние континентальных ледовых щитов вызывало заметные колебания продолжительности суток в диапазоне от 10 до 30 миллисекунд. Шахванди объясняет, что эта амплитуда — то есть общий объем изменений — является значительной, но она накапливалась в течение миллионов лет, то есть темп изменений был медленным.
Однако в XXI веке темп удлинения суток является самым высоким за последние 3,6 миллиона лет, даже если амплитуда небольшая. Фактически это означает, что продолжительность суток растет очень быстро в современном мире, рассказал он. Темп достиг 1,33 миллисекунды на столетие — показатель, не зафиксированный за последние 3,6 миллиона лет.
«Этот стремительный рост продолжительности суток свидетельствует о том, что темп современных климатических изменений является беспрецедентным по крайней мере с позднего плиоцена — 3,6 миллиона лет назад. Нынешнее быстрое удлинение суток можно объяснить прежде всего человеческим влиянием», — говорит Бенедикт Сойя, профессор космической геодезии ETH Zurich, соавтор исследования.
Шахванди объясняет: когда тают ледовые щиты и горные ледники, уровень моря повышается, а масса перераспределяется в сторону экватора. Это приводит к сплющиванию Земли — она становится более плоской на полюсах и более выпуклой на экваторе.
«К концу XXI века климатические изменения, как ожидается, будут влиять на продолжительность суток даже сильнее, чем Луна. Несмотря на то что речь идет лишь о миллисекундах, это может вызвать проблемы во многих сферах — например, в точной космической навигации, которая требует достоверных данных о вращении Земли», — добавляет Сойя.
С увеличением этой сплюснутости вращение замедляется, и продолжительность суток возрастает. Представьте фигуриста, который разводит руки в стороны, чтобы замедлить вращение во время пируэта, — в отличие от ситуации, когда он прижимает руки к телу, чтобы ускориться.
«Лишь один раз — около 2 миллионов лет назад — темп изменения продолжительности суток был близким к сопоставимому, но никогда раньше и никогда после этого «планетарная фигуристка» не разводила руки и уровень моря так быстро, как в 2000-2020 годах», — отмечает Шахванди.
Если вращение Земли существенно замедлится, несоответствие между астрономическим временем и атомным будет расти, из-за чего нам придется чаще добавлять или убирать високосные секунды, чтобы часы оставались синхронизированными. Это может нанести вред компьютерным сетям, говорит Шахванди, поскольку все они построены на 24-часовой продолжительности суток. Он также добавляет, что эти колебания могут породить многочисленные неопределенности в космической навигации, которая требует точных знаний о вращении планеты.
«Относительно влияния на крупные водные объекты планеты: амплитуда очень мала, она еще не способна повлиять на океаническую циркуляцию», — заключает Шахванди.
Если нынешняя тенденция сохранится, влияние климата на продолжительность суток может к концу XXI века превзойти влияние Луны — тела, которое традиционно считается главным регулятором земного вращения. Для воссоздания древних колебаний продолжительности В течение суток исследователи использовали ископаемые остатки одноклеточных морских организмов — бентосных фораминифер — и применили физически обоснованную вероятностную диффузионную модель.
Источник: Refractor
Контент сайту призначений для осіб віком від 21 року. Переглядаючи матеріали, ви підтверджуєте свою відповідність віковим обмеженням.
Cуб'єкт у сфері онлайн-медіа; ідентифікатор медіа - R40-06029.