Atomklockor, i kombination med exakta astronomiska mätningar, har avslöjat att längden på en dag plötsligt blir längre, och forskarna vet inte varför.
Detta har kritiska effekter inte bara på vår tidtagning, utan också saker som GPS och annan teknik som styr vårt moderna liv.
Under de senaste decennierna har jordens rotation runt sin axel – som avgör hur lång en dag är – blivit snabbare. Denna trend har gjort våra dagar kortare; faktiskt i juni 2022 vi satte rekord för den kortaste dagen under det senaste halvseklet eller så.
Men trots detta rekord, sedan 2020, har den stadiga hastigheten märkligt övergått till en avmattning – dagarna blir längre igen, och orsaken är än så länge ett mysterium.
Medan klockorna i våra telefoner indikerar att det är exakt 24 timmar på ett dygn, den faktiska tiden det tar Jord att slutföra en enda rotation varierar lite. Dessa förändringar inträffar under perioder av miljoner år till nästan omedelbart - även jordbävningar och stormhändelser kan spela en roll.
Det visar sig att en dag mycket sällan är exakt det magiska talet på 86,400 XNUMX sekunder.
Den ständigt föränderliga planeten
Under miljontals år har jordens rotation saktat ner på grund av friktionseffekter i samband med tidvatten som drivs av månen. Den processen lägger till cirka 2.3 millisekunder till längden på varje dag varje århundrade. För några miljarder år sedan var en jorddag bara ungefär 19 timmar.
Under de senaste 20,000 XNUMX åren har en annan process arbetat i motsatt riktning, vilket påskyndat jordens rotation. När den senaste istiden tog slut minskade smältande polarisar yttrycket och jordens mantel började stadigt röra sig mot polerna.
Precis som en balettdansös snurrar snabbare när de för armarna mot sin kropp – axeln runt vilken de snurrar – så ökar vår planets rotationshastighet när denna massa av mantel rör sig närmare jordens axel. Och denna process förkortar varje dag med cirka 0.6 millisekunder varje århundrade.
Under decennier och längre kommer kopplingen mellan jordens inre och yta också in i bilden. Större jordbävningar kan ändra längden på en dag, men normalt i små mängder. Till exempel tros den stora Tōhoku-jordbävningen 2011 i Japan, med en magnitud på 8.9, ha påskyndat jordens rotation med en relativt liten 1.8 mikrosekunder.
Förutom dessa storskaliga förändringar har väder och klimat under kortare perioder också viktiga effekter på jordens rotation, vilket orsakar variationer i båda riktningarna.
Tidvattencyklerna varannan vecka och månad flyttar massa runt planeten, vilket orsakar förändringar i dygnets längd med upp till en millisekund i båda riktningarna. Vi kan se tidvattenvariationer i daglängdsrekord över perioder så långa som 18.6 år. Vår atmosfärs rörelse har en särskilt stark effekt, och även havsströmmar spelar en roll. Säsongens snötäcke och nederbörd, eller grundvattenutvinning, förändrar saker ytterligare.
Varför saktar jorden plötsligt ner?
Sedan 1960-talet, när operatörer av radioteleskop runt om på planeten började utveckla tekniker för att samtidigt observera kosmiska objekt som kvasarer, har vi haft mycket exakta uppskattningar av jordens rotationshastighet.
En jämförelse mellan dessa uppskattningar och en atomklocka har avslöjat en till synes ständigt kortare dygnslängd under de senaste åren.
Men det finns ett överraskande avslöjande när vi tar bort de rotationshastighetsfluktuationer vi vet händer på grund av tidvatten och säsongseffekter. Trots Jord när den nådde sin kortaste dag den 29 juni 2022 tycks den långsiktiga banan ha skiftat från att förkorta till att förlänga sedan 2020. Denna förändring är aldrig tidigare skådad under de senaste 50 åren.
Orsaken till denna förändring är inte klarlagd. Det kan bero på förändringar i vädersystemen, med rygg mot rygg La Niña-händelser, även om dessa har inträffat tidigare. Det kan vara ökad avsmältning av inlandsisarna, även om de inte har avvikit särskilt mycket från deras jämna smältningshastighet de senaste åren. Kan det vara relaterat till vulkanexplosionen i Tonga injicera enorma mängder vatten i atmosfären? Förmodligen inte, med tanke på att det inträffade i januari 2022.
Forskare har spekulerat att denna senaste, mystiska förändring i planetens rotationshastighet är relaterad till ett fenomen som kallas "Chandler-wobble" - en liten avvikelse i jordens rotationsaxel med en period på cirka 430 dagar. Observationer från radioteleskop visar också att vinklingen har minskat de senaste åren; de två kan vara kopplade.
En sista möjlighet, som vi tror är rimlig, är att inget specifikt har förändrats inuti eller runt jorden. Det kan bara vara långvariga tidvatteneffekter som arbetar parallellt med andra periodiska processer för att producera en tillfällig förändring i jordens rotationshastighet.
Behöver vi ett "negativt språngsekund"?
Att exakt förstå jordens rotationshastighet är avgörande för en mängd applikationer – navigationssystem som GPS skulle inte fungera utan den. Med några års mellanrum lägger tidmätare in skottsekunder i våra officiella tidsskalor för att se till att de inte glider ur synk med vår planet.
Om jorden skulle övergå till ännu längre dagar, kan vi behöva införliva en "negativ skottsekund" - detta skulle vara utan motstycke, och kan bryta internet.
Behovet av negativa skottsekunder betraktas som osannolikt just nu. För nu kan vi välkomna nyheten att - åtminstone för ett tag - vi alla har några extra millisekunder varje dag.
Denna artikel publiceras från Avlyssningen under en Creative Commons licens. Läs ursprungliga artikeln.
Image Credit: qimono / 504 bilder
