Topnienie czap polarnych wydłuża dobę. Nie jest to jednak dobra informacja

W tym artykule:

1. Topnienie spowalnia obrót Ziemi
2. Kształt Ziemi ulega zmianie
3. Spowolnienie ruchu obrotowego
4. Każda milisekunda ma znaczenie

Zmiany klimatu obserwujemy niemal każdego dnia. Widzimy je przede wszystkim w nasileniu się ekstremalnych zjawisk pogodowych: częstszych huraganach, temperaturze dochodzącej na obszarach międzyzwrotnikowych do 50 stopni Celsjusza, gwałtownych, niszczycielskich burzach. Wzrost temperatury przyspieszył też topnienie lodowców i polarnych czap lodowych, co doprowadziło wzrostu poziomu mórz.

Topnienie spowalnia obrót Ziemi

Zdaniem naukowców ze słynnej Politechniki Federalnej w Zurychu (Eidgenössische Technische Hochschule Zürich, ETHZ) oraz Laboratorium Napędu Odrzutowego NASA (JPL/NASA) topnienie mas lodowych wzmaga transport masy od bieguna do równika. Spowalnia to obrót naszej planety wokół jej osi, a tym samym wydłuża dobę.

– Ten proces można przyrównać do wykonywania piruetów przez łyżwiarkę. Jeśli zaczyna je kręcić z rękoma złożonymi blisko ciała, a następnie wyciąga ręce, to obrót staje się wolniejszy. Dzieje się tak, ponieważ masy oddalają się od osi obrotu, zwiększając bezwładność fizyczną – wyjaśnia dr Benedikt Soja z ETH Zurich, współautor omawianego badania. W analogiczny sposób wzrost poziomu mórz wpływa na kulę ziemską.

Podkreślmy jednak, że Ziemia tak naprawdę nie jest kulą. Trafniejszym określeniem jest spłaszczona sferoida. Jest nieco wypłaszczona na biegunach, za to wybrzusza się wokół równika. Przypomina swoim kształtem mandarynki satsuma.

Kształt Ziemi ulega zmianie

Jakby tego było mało, kształt Ziemi regularnie się zmienia. Wpływają nań nieustanne pływy morskie wywołane oddziaływaniem grawitacyjnym Ziemi z Księżycem i Słońcem, długoterminowe skutki dryfu płyt tektonicznych oraz nagłe, gwałtowne zmiany spowodowane trzęsieniami ziemi i erupcjami wulkanów.

Aby połączyć to wszystko, naukowcy wykorzystali różnorodne techniki obserwacyjne. Wśród nich interferometrię bardzo długiej linii bazowej. Badacze mogą zmierzyć różnicę w czasie potrzebnym sygnałom radiowym z kosmosu na dotarcie do różnych punktów na Ziemi i wykorzystać to do wnioskowania o różnicach w orientacji planety i długości dnia. Te dane połączono z innymi, pochodzącymi z Globalnego Systemu Pozycjonowania (GPS), który mierzy obrót Ziemi z dokładnością do około jednej setnej milisekundy. Aby móc przyjrzeć się zmianom w możliwie jak najdłuższej linii czasowej, zanalizowano nawet starożytne zapisy zaćmień Słońca i Księżyca sięgające tysiące lat wstecz.

Miliony lat temu Antarktyda była podmokła i panowały na niej umiarkowane temperatury. Kontynent przecinały potężne rzeki

Kolejne badania potwierdzają, że miliony lat temu przez Antarktydę płynęły rzeki. Naukowcy ogłosili znalezienie największego tamtejszego systemu rzecznego, który łączył dzisiejszą Anta...

Spowolnienie ruchu obrotowego

Wyniki? Od roku 1900 do dnia dzisiejszego klimat spowodował, że dni wydłużyły się o około 0,8 milisekundy. W najgorszym scenariuszu utrzymania wysokich emisji gazów cieplarnianych sam klimat byłby odpowiedzialny za wydłużenie do roku 2100 dni o 2,2 milisekundy w porównaniu z tym samym poziomem bazowym.

Oczywiście to nie wszystko, bo wciąż najbardziej znaczącą przyczyną spowolnienia jest przyciąganie grawitacyjne Księżyca. To właśnie ono przyciąga oceany w procesie zwanym tarciem pływowym. Wywołało ono stopniowe spowolnienie ruchu obrotowego Ziemi o 2,40 milisekundy na stulecie przez miliony lat. Ale naukowcy z ETHZ oraz z JPL/NASA przekonują, że już niedługo to emisja gazów cieplarnianych będzie miała większy wpływ na obrót Ziemi wokół własnej osi niż Księżyc.

Każda milisekunda ma znaczenie

Z drugiej strony rozważamy zmiany milisekundowe. Dla przypomnienia: milisekunda to jedna tysięczna sekundy. Czy naprawdę taka wielkość może mieć wpływ na nasze życie? Okazuje się, że tak.

Stechnicyzowany, oparty na technologiach kosmicznych współczesny świat potrzebuje wyjątkowo precyzyjnych parametrów orientacji Ziemi. Odchylenie nawet o jedną milisekundę może stanowić problem na przykład dla powszechnie używanych systemów GPS. Ma też ogromne znaczenie dla startów rakiet kosmicznych i wyznaczania trajektorii wynoszonych przez nie sond. Naukowcy zauważyli też, że spowolnienie obrotu planety zwiększa ryzyko występowania dużych trzęsień ziemi. Jak widać, nawet jedna tysięczna sekundy może mieć ogromne znaczenie.

Źródła: Sciencealert, PNAS.

Nasz ekspert

Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka

Dziennikarka i redaktorka zajmująca się tematyką popularnonaukową. Związana z magazynami portali Gazeta.pl oraz Wp.pl. Współautorka książek „Człowiek istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”.