Людство суттєво сповільнює обертання Землі: доба стає довшою просто на очах, — нове дослідження — Обертання Землі сповільнюється — і нове дослідження стверджує, що винна людська діяльність. Фото: Refractor / Gemini

Обертання Землі ніколи не було ідеально стабільним — швидкість обертання суттєво змінювалася протягом усієї історії. Нове дослідження показує, що сучасні зміни клімату, спричинені людиною, прискорюють цей ефект і подовжують добу з “безпрецедентною” швидкістю.

Дослідження опубліковано в журналі Journal of Geophysical Research: Solid Earth. Навіть незначні зміни на планеті, від танення льодових щитів до коливань гравітаційного впливу Місяця, можуть подовжувати або скорочувати добу. Але впродовж більшої частини земної історії ці зміни були мізерними й зумовлювалися переважно природними силами. Тепер це не так.

“Тривалість доби насправді зростає, бо підвищується рівень моря. Рівень моря піднімається, через це обертання Землі сповільнюється, і тривалість доби збільшується”, — розповів Мостафа Кіані Шахванді, геовчений з Університету Відня, у інтерв’ю виданню Refractor.

Шахванді зазначив, що нещодавні дослідження показали, як різні геологічні процеси впливають на обертання Землі.

“Я помітив, що клімат дедалі більше впливає на обертання Землі”, — додає він.

По суті, чим тепліше стає на планеті через спричинені людиною кліматичні зміни, тим активніше тануть льодові щити й тим вище піднімається рівень моря. Щоб перевірити, чи є цей ефект постійним у часі або більш вираженим у XXI столітті, Шахванді і його колеги використали палеокліматичні дані з викопних решток і коралових рифів для навчання нової моделі глибокого навчання.

“Цей метод здатен обробляти зашумлені палеокліматичні дані й відтворювати історію кліматично зумовлених змін у швидкості обертання Землі”, — пояснив вчений.

Реконструкції показали, що формування та танення континентальних льодових щитів спричиняло помітні коливання тривалості доби в діапазоні від 10 до 30 мілісекунд. Шахванді пояснює, що ця амплітуда — тобто загальний обсяг змін — є значною, але вона накопичувалася протягом мільйонів років, тобто темп змін був повільним.

Проте у XXI столітті темп подовження доби є найвищим за останні 3,6 мільйона років, навіть якщо амплітуда невелика. Фактично це означає, що тривалість доби зростає дуже швидко у сучасному світі, розповів він. Темп досяг 1,33 мілісекунди на сторіччя — показник, не зафіксований за останні 3,6 мільйона років.

“Це стрімке зростання тривалості доби свідчить про те, що темп сучасних кліматичних змін є безпрецедентним принаймні з пізнього пліоцену — 3,6 мільйона років тому. Нинішнє швидке подовження доби можна пояснити передусім людським впливом”, — каже Бенедікт Сойя, професор космічної геодезії ETH Zurich, співавтор дослідження.

Шахванді пояснює: коли тануть льодові щити та гірські льодовики, рівень моря підвищується, а маса перерозподіляється у бік екватора. Це призводить до сплющення Землі — вона стає плоскішою на полюсах і опуклішою на екваторі.

“До кінця XXI століття кліматичні зміни, як очікується, впливатимуть на тривалість доби навіть сильніше, ніж Місяць. Попри те що йдеться лише про мілісекунди, це може спричинити проблеми в багатьох сферах — наприклад, у точній космічній навігації, яка потребує достовірних даних про обертання Землі”, — додає Сойя.

Зі збільшенням цієї сплюснутості обертання сповільнюється, і тривалість доби зростає. Уявіть фігуриста, який розводить руки в сторони, щоб сповільнити обертання під час піруету, — на відміну від ситуації, коли він притискає руки до тіла, щоб прискоритися.

“Лише один раз — близько 2 мільйонів років тому — темп зміни тривалості доби був близьким до порівнянного, але ніколи раніше і ніколи після цього “планетарна фігуристка” не розводила руки і рівень моря так швидко, як у 2000-2020 роках”, — зазначає Шахванді.

Якщо обертання Землі суттєво сповільниться, невідповідність між астрономічним часом і атомним зростатиме, через що нам доведеться частіше додавати або прибирати високосні секунди, щоб годинники лишалися синхронізованими. Це може завдати шкоди комп’ютерним мережам, каже Шахванді, оскільки всі вони побудовані на 24-годинній тривалості доби. Він також додає, що ці коливання можуть породити численні невизначеності у космічній навігації, яка потребує точних знань про обертання планети.

“Щодо впливу на великі водні об’єкти планети:амплітуда дуже мала, вона ще не здатна вплинути на океанічну циркуляцію”, — підсумовує Шахванді.

Якщо нинішня тенденція збережеться, вплив клімату на тривалість доби може до кінця XXI століття перевершити вплив Місяця — тіла, яке традиційно вважається головним регулятором земного обертання. Для відтворення стародавніх коливань тривалості доби дослідники використали викопні рештки одноклітинних морських організмів — бентосних форамініфер — і застосували фізично обґрунтовану імовірнісну дифузійну модель.