Топещите се ледени шапки забавят въртенето на Земята, променяйки начина, по който измерваме времето

Искали ли сте в миналото да си върнете секунда от живота си? Е, това може един ден да е действителност. И не – не приказваме за пътешестване във времето.

Проучване, оповестено в сряда в списание Nature, изследва по какъв начин изменящото се въртене на Земята - което не е толкоз поредно, колкото си мислите - ще има големи последствия за това по какъв начин ние измерваме времето, защото базираме нашите календари и часовници на това какъв брой време е належащо на Земята да се завърти изцяло.

Това, което открива документът, е, че топящите се полярни ледени шапки преразпределят голямо количество вода от Севера и южните полюси през международните океани. Това води до доста закъснение на въртенето на Земята.

Можете да видите този феномен, когато фигуристка вдигне ръце над главата си, с цел да се завърти бързо. Когато спусне ръцете си назад, въртенето й се забавя. Тъй като от ден на ден и повече водна тежест се отклонява от полюсите и се разпределя към изпъкналия център на Земята, въртенето на планетата също се забавя.

„ Глобалното стопляне е достигнало до степен, че резултатите от него се демонстрират в това по какъв начин цялата Земя се върти бързо “, написа водещият създател на проучването, геофизикът Дънкан Кар Агню, в изказване за Global News. „ Тази смяна в въртенето не е била виждана в никакъв случай до момента и това още веднъж акцентира, че живеем във време, в което се случват невиждани промени. “

В същото време обаче противоположна мощ прави Ускорете Земята. От към 50 години трендовете в ядрото на планетата карат Земята да се форсира.

След като моделира последствията от тези две конфликтни сили, Агню пресметна, че ще имаме потребност от събитие с „ негативна високосна секунда “ до 2029 година при което международните часовници се връщат с една секунда обратно за първи път в историята.

„ Това в никакъв случай не се е случвало до момента и съставлява огромно предизвикателство да се подсигурява, че всички елементи на световната инфраструктура за премерване на времето демонстрират едно и също време ”, сподели Агню.

Земята се движи към потребността от негативна скочна секунда от десетилетия. Но Агню откри, че резултатът на закъснение на топенето на леда на полюсите на Земята е противодействал на този гърмеж на скорост и евентуално е забавил тази световна секунда на отчитане с към три години, пресметна той.

Докато световното стопляне явно е отсрочило това отчитане на времето проблем, Agnew споделя, че неговото проучване не би трябвало да се преглежда като позитивен непряк резултат от изменението на климата.

„ Мисля, че гледането на световното стопляне като позитивно заради резултата му върху отчитането на времето е като да гледате нечисто езеро и да го гледате като позитивен заради забавните цветове, ” написа той.

Трикове на търговията с премерване на времето

За да разберем за какво може да е нужна негативна високосна секунда, първо би трябвало да разберем по какъв начин светът демонстрира времето.

Преди изобретяването на атомните часовници, секундата се определяше като 1/86400 от денонощието, като денят се дефинира като едно цялостно завъртане на Земята. Единственият проблем е, че въртенето на Земята може да се форсира или забави, което значи, че продължителността на една секунда може да е друга за всеки ден.

През 1967 година часовниците вкараха атомния часовник като средство за тъкмо установяване на второ, въз основа на трептенията на цезиевите частици, до момента в който излъчват радиация. Както можете да си визиите, този квантов развой е доста по-постоянен от придвижванията на топка от пет септилиона кг, която се движи в космоса.

Но заради разнообразни аргументи, хронометристите към момента желаеха часовниците да вървят в крайник с въртенето на Земята, тъй че е основана система от координирано универсално време (UTC), основано на атомни часовници, и универсално време (UT1), основано на въртенето на Земята.

От 1972 година светът е претърпял 27 високосни секунди — една спомагателна секунда, добавена към часовниците — с цел да поддържа UTC и UT1 във времето едно с друго.

Това е по този начин, тъй като UT1, или астрономическото време, нормално тече малко по-бавно — единствено милисекунди - в сравнение с UTC или атомно време. Тези ежедневни елементи от секунди се събират до цели секунди на всеки няколко години, тъй че от време на време се прибавя високосна секунда. Вместо 11:59 и 59 секунди, обръщащи се към среднощ, ще има още една секунда в 11:59 и 60 секунди.

Тази система за високосна секунда наподобява предполагаше, че астрономическото време постоянно ще бъде по-бавно от атомното. Но в последно време трендовете в ядрото на Земята накараха планетата да се форсира.

Въртиш ме в близост

От хиляди години Земята като цяло се забавя. Но в средата на 2010 година учените следят, че скоростта на закъснение понижава и Земята в действителност стартира да се форсира.

Това се случва, тъй като ядрото на Земята е разтопена течност и има токове, които го карат да се върти. Agnew декларира, че от 1970 година въртенето на ядрото непрекъснато се забавя, което кара твърдата Земя към него да се форсира.

Това може да наподобява нелогично, само че когато една въртяща се маса се забавя, тя трансферира това е ъглов подтик към всяка маса, с която е обвързвана, която също може да се върти. Така че забавянето на ядрото значи, че останалата част от Земята се форсира.

Agnew показа видеоклип, с цел да показва този феномен. Човек седи на табуретка, която може да се върти и държи колело на велосипед. Когато завърти колелото на велосипеда и то набере скорост, столчето остава неподвижен и не се върти. Но когато индивидът забави въртящото се колело на велосипеда, столът му стартира да се върти. Когато той изцяло спре въртенето на колелото, столчето се върти още по-бързо.

Ядрото се форсира от към 50 години, от 1972 година насам, сподели Агню. Но бързото размразяване на леда на полюсите от 1990 година насам е прикрило този резултат.

Без резултата от топенето на лед Земята ще има потребност от този негативен скок на секундата през 2026 година вместо през 2029 година

Що се отнася до главната причина, заради която ядрото на Земята се забавя, „ Не знаем “, сподели Агню.

Границите на високосната секунда

В продължение на десетилетия астрономите пазят универсално и астрономическо време дружно с тези комфортни дребни високосни секунди. Но операторите на компютърни системи споделиха, че тези добавки не са лесни за цялата прецизна технология, на която светът в този момент разчита. През 2012 година някои компютърни системи погрешно се оправиха с високосната секунда, причинявайки проблеми на Reddit, Linux, Qantas Airlines и други, споделиха специалисти.

През 2022 г. световните хронометри взеха решение, че от 2030 година ще трансформират стандарти за проникване или заличаване на високосна секунда, което го прави доста по-малко евентуално.

Технологични компании като Гугъл и Amazon едностранно вкараха свои лични решения на казуса с високосната секунда, като последователно добавяха елементи от секундата за през целия ден.

Но изваждането на високосна секунда вместо прибавяне на една основава цялостен куп проблеми. Може да е по-трудно за компютърните стратегии да прескочат секунда, тъй като са основани да прибавят време, а не да го изваждат.

„ Много компютърни стратегии за високосни секунди одобряват, че всички те са позитивни, тъй че те би трябвало да бъдат пренаписан, нещо даже по-малко евентуално да бъде направено вярно за всички компютри, ” сподели Агню. не звучи доста, само че (например) стандартът на Европейски Съюз за установяване на времето за търговия на фондовия пазар е, че
времето на всички покупко-продажби би трябвало да е с акуратност до 0,001 секунди, ” изясни той, добавяйки, че доста системи, в това число електрическите мрежи, зависят от точното време.

Агню се надява, че неговият документ ще насърчи общността за отчитане на времето да се откаже напълно от високосната секунда.

„ Всичко това значи разхлабване на условието, че UTC и UT1 в никакъв случай не са на повече от една секунда. Ако тези периоди можеха да се разграничават с до една минута, негативна стъпка би била извънредно малко евентуална, а позитивните стъпки биха могли да бъдат планувани десетилетия авансово. “

— с файлове от Associated Press