Lód polarny topi się i zmienia rotację Ziemi. To dezorientuje sam czas

CNN
—

Pewnego dnia w ciągu najbliższych dwóch lat wszyscy na świecie stracą sekundę swojego czasu. Kiedy to się dzieje, ma na to wpływ człowiek Nowe badanieJak Topniejący lód polarny zmiany Zmienia obrót Ziemi i sam czas.

Godziny i minuty definiujące nasze dni są wyznaczane przez obrót Ziemi. Ale ten cykl nie jest trwały; Może się nieznacznie zmieniać w zależności od tego, co dzieje się na powierzchni Ziemi W jego stopionym rdzeniu.

Te prawie niezauważalne zmiany oznaczają, że czasami na świecie trzeba przestawić zegary o „sekundę przestępną”, która może wydawać się niewielka, ale może mieć duży wpływ na systemy komputerowe.

Przez lata dodano wiele sekund. Jednak po długim czasie prędkość obrotowa Ziemi wzrasta z powodu zmian w jądrze Ziemi. Po raz pierwszy zrób sobie drugą przerwę.

„Ujemna sekunda przestępna nigdy nie została uwzględniona ani przetestowana, więc problemy, jakie może powodować, są bezprecedensowe” – napisała w artykule towarzyszącym badaniu Patricia Davella, członkini działu czasu w Międzynarodowym Biurze Miar i Wag we Francji. . .

Jednak według badania opublikowanego w środę w czasopiśmie Nature ma to wpływ na globalne ocieplenie. Z raportu wynika, że ​​topniejący lód polarny może opóźnić sekundę przestępną o trzy lata, przesuwając ją z 2026 na 2029 rok.

„Część zrozumienia, co stanie się w globalnej skali czasu… zależy od zrozumienia, co się dzieje z efektem globalnego ocieplenia” – powiedział Duncan Agnew, profesor geofizyki na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Diego i autor badania.

Przed 1955 rokiem sekundę definiowano jako ułamek czasu potrzebnego Ziemi na jednokrotny obrót względem gwiazd. Potem nadeszła era bardzo dokładnych zegarów atomowych, które okazały się bardziej stabilnym sposobem definiowania fizycznej sekundy.

Od końca lat 60. XX wieku na świecie zaczęto używać uniwersalnego czasu koordynowanego (UTC) do ustalania stref czasowych. UTC zależy od zegarów atomowych, ale nadal utrzymuje prędkość obrotową planety.

Ponieważ jednak prędkość obrotowa nie jest stała, obie skale czasowe powoli się rozchodzą. Oznacza to, że za każdym razem należy dodać „sekundę przestępną”, aby je wyrównać.

Zmiany w obrocie Ziemi w długich okresach czasu są zdominowane przez tarcie fal o dno oceanu, co spowalnia jego obrót. Ostatnio, Skutki topnienia lodu polarnego, stało się istotnym czynnikiem, ponieważ ludzie spalają paliwa kopalne, które ogrzewają planetę, powiedział Agnew. W miarę topnienia lodu w oceanie woda roztopowa przemieszcza się z biegunów w stronę równika. Spowalnia prędkość obrotu Ziemi.

Ted Scambos, glacjolog z Uniwersytetu Colorado w Boulder, który nie był zaangażowany w badania, opisuje ten proces jako łyżwiarkę figurową machającą rękami nad głową. Gdy opuszczają ręce w stronę barków, ich obrót zwalnia.

Topnienie lodu polarnego „jest bezprecedensowo wystarczająco duże, aby znacząco wpłynąć na cały cykl ziemski” – stwierdził Agnew. „Dla mnie to niesamowite, że ludzie zmieniają cykl ziemski”.

Jednak choć topnienie lodu spowalnia rotację Ziemi, według raportu w przypadku globalnego pomiaru czasu w grę wchodzi jeszcze inny czynnik: procesy zachodzące w jądrze Ziemi.

planety Płynny rdzeń obraca się niezależnie od swojej stałej powłoki zewnętrznej. Jeśli rdzeń jest powolny, skorupa jest solidna Przyspiesza, aby dotrzymać kroku, powiedział Agnew i właśnie to się dzieje.

Niewiele wiadomo na temat tego, co dzieje się około 3000 km pod powierzchnią Ziemi i nie jest jasne, dlaczego zmienia się prędkość jądra. „To w zasadzie nieprzewidywalne” – powiedział Agnew.

Jednak z badania jasno wynika, że ​​chociaż topnienie lodu polarnego ma wolniejszy wpływ, ogólny obrót Ziemi przyspiesza. Oznacza to, że świat wkrótce po raz pierwszy będzie musiał spędzić sekundę.

„Sekunda to niewiele” – stwierdził Agnew, ale systemy komputerowe skonfigurowane do takich operacji, jak transakcje na giełdzie, muszą działać z dokładnością do jednej tysięcznej sekundy.

Wiele systemów komputerowych ma oprogramowanie, które pozwala im dodawać sekundę, ale niektóre mają możliwość odejmowania. Ludzie muszą przeprogramować komputery, co stwarza ryzyko wystąpienia błędu.

„Nikt tak naprawdę nie spodziewał się, że Ziemia przyspieszy do punktu, w którym będziemy musieli wyeliminować sekundę przestępną” – powiedział Agnew.

Glacjolog z Uniwersytetu Colorado Boulder, Scampos, stwierdził, że „największym wnioskiem” z badania jest to, że „zmiany w jądrze Ziemi są obecnie większe niż trendy w utracie lodu z biegunów – mimo że utrata lodu wzrosła w ciągu ostatniej dekady”.

„To moment „ups” dla niektórych aplikacji komputerowych” – powiedział CNN, ale dla większości ludzi życie będzie toczyć się normalnie.

Dla Agnew te odkrycia mogą być potężnym narzędziem pozwalającym dowiedzieć się, w jaki sposób ludzie zmieniają planetę.

„Możliwość stwierdzenia, że ​​stopiło się tak dużo lodu, że w rzeczywistości w wymierny sposób zmieniło to obrót Ziemi, to wielka sprawa”.