Les horloges atomiques, combinées à des mesures astronomiques précises, ont révélé que la durée d’une journée s’allonge soudainement, et les scientifiques ne savent pas pourquoi.
Cela a des impacts critiques non seulement sur notre chronométrage, mais également sur des éléments tels que le GPS et d'autres technologies qui régissent notre vie moderne.
Au cours des dernières décennies, la rotation de la Terre autour de son axe, qui détermine la durée d’une journée, s’est accélérée. Cette tendance a raccourci nos journées ; en fait, en juin 2022 nous avons établi un record pour le jour le plus court du dernier demi-siècle.
Mais malgré ce record, depuis 2020, cette accélération constante s’est curieusement transformée en un ralentissement : les jours rallongent à nouveau, et la raison reste jusqu’à présent mystérieuse.
Alors que les horloges de nos téléphones indiquent qu'il y a exactement 24 heures dans une journée, le temps réel qu'il faut pour Terre pour effectuer une seule rotation varie très légèrement. Ces changements se produisent sur des périodes de plusieurs millions d’années, voire presque instantanément ; même les tremblements de terre et les tempêtes peuvent jouer un rôle.
Il s’avère qu’un jour correspond très rarement exactement au nombre magique de 86,400 XNUMX secondes.
La planète en constante évolution
Au fil des millions d’années, la rotation de la Terre a ralenti en raison des effets de friction associés aux marées entraînées par la Lune. Ce processus ajoute environ 2.3 millisecondes à la durée de chaque jour chaque siècle. Il y a quelques milliards d'années, un jour terrestre ne comptait que 19 heures.
Au cours des 20,000 XNUMX dernières années, un autre processus s’est produit dans la direction opposée, accélérant la rotation de la Terre. À la fin de la dernière période glaciaire, la fonte des calottes polaires a réduit la pression à la surface et le manteau terrestre a commencé à se déplacer progressivement vers les pôles.
Tout comme un danseur de ballet tourne plus vite lorsqu’il rapproche ses bras de son corps (l’axe autour duquel il tourne), la vitesse de rotation de notre planète augmente lorsque cette masse de manteau se rapproche de l’axe de la Terre. Et ce processus raccourcit chaque jour d’environ 0.6 milliseconde chaque siècle.
Au fil des décennies et plus, le lien entre l’intérieur et la surface de la Terre entre également en jeu. Les tremblements de terre majeurs peuvent modifier la durée d’une journée, bien que normalement dans de petites proportions. Par exemple, le grand tremblement de terre de Tōhoku au Japon en 2011, d’une magnitude de 8.9, aurait accéléré la rotation de la Terre d’une vitesse relativement minime. microsecondes 1.8.
Outre ces changements à grande échelle, sur des périodes plus courtes, les conditions météorologiques et climatiques ont également un impact important sur la rotation de la Terre, provoquant des variations dans les deux sens.
Les cycles de marée bimensuels et mensuels déplacent la masse autour de la planète, provoquant des changements dans la durée du jour pouvant atteindre une milliseconde dans les deux sens. On peut voir des variations de marée dans les enregistrements de durée du jour sur des périodes allant jusqu'à 18.6 ans. Le mouvement de notre atmosphère a un effet particulièrement important, et les courants océaniques jouent également un rôle. La couverture neigeuse et les précipitations saisonnières, ou l’extraction des eaux souterraines, modifient encore davantage la situation.
Pourquoi la Terre ralentit-elle soudainement ?
Depuis les années 1960, lorsque les opérateurs de radiotélescopes autour de la planète ont commencé à concevoir des techniques pour observer simultanément des objets cosmiques comme des quasars, nous disposons d’estimations très précises du taux de rotation de la Terre.
Une comparaison entre ces estimations et une horloge atomique a révélé que la durée du jour semblait de plus en plus courte au cours des dernières années.
Mais il y a une révélation surprenante une fois que nous avons éliminé les fluctuations de la vitesse de rotation que nous connaissons dues aux marées et aux effets saisonniers. Malgré Terre atteignant son jour le plus court le 29 juin 2022, la trajectoire à long terme semble être passée du raccourcissement à l’allongement depuis 2020. Ce changement est sans précédent au cours des 50 dernières années.
La raison de ce changement n'est pas claire. Cela pourrait être dû à des changements dans les systèmes météorologiques, avec des événements consécutifs de La Niña, bien que ceux-ci se soient déjà produits. Il pourrait s'agir d'une fonte accrue des calottes glaciaires, même si celles-ci n'ont pas beaucoup dévié de leur rythme de fonte constant ces dernières années. Cela pourrait-il être lié à l'explosion volcanique aux Tonga injecter d'énormes quantités d'eau dans l'atmosphère? Probablement pas, étant donné que cela s’est produit en janvier 2022.
Les scientifiques ont spéculé que ce changement récent et mystérieux dans la vitesse de rotation de la planète est lié à un phénomène appelé « oscillation de Chandler » – une petite déviation de l’axe de rotation de la Terre avec une période d’environ 430 jours. Les observations des radiotélescopes montrent également que l'oscillation a diminué ces dernières années ; les deux peuvent être liés.
Une dernière possibilité, que nous pensons plausible, est que rien de spécifique n’ait changé à l’intérieur ou autour de la Terre. Il pourrait s’agir simplement d’effets de marée à long terme agissant en parallèle avec d’autres processus périodiques pour produire un changement temporaire dans le taux de rotation de la Terre.
Avons-nous besoin d’une « seconde intercalaire négative » ?
Comprendre précisément le taux de rotation de la Terre est crucial pour de nombreuses applications : les systèmes de navigation tels que le GPS ne fonctionneraient pas sans cela. De plus, toutes les quelques années, les chronométreurs insèrent des secondes intercalaires dans nos échelles de temps officielles pour s’assurer qu’elles ne se désynchronisent pas avec notre planète.
Si la Terre devait passer à des jours encore plus longs, nous devrons peut-être incorporer une « seconde intercalaire négative » – ce serait sans précédent, et peut casser Internet.
La nécessité de secondes intercalaires négatives est considérée comme peu probable à l’heure actuelle. Pour l’instant, nous pouvons nous féliciter de la nouvelle selon laquelle, au moins pour un certain temps, nous disposons tous de quelques millisecondes supplémentaires chaque jour.
Cet article est republié de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lis le article original.
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