지구의 날이 신비하게 길어졌습니다 – 과학자들은 그 이유를 모릅니다

원자 시계와 결합된 주의 깊은 천문 관측 결과, 하루의 길이가 갑자기 길어진 것이 밝혀졌습니다. 과학자들은 그 이유를 모릅니다.

이것은 우리의 시간 측정뿐만 아니라 현대 생활을 지배하는 GPS 및 기타 정밀 기술과 같은 것들에도 중대한 영향을 미칩니다.

축을 중심으로 한 지구의 자전은 지난 수십 년 동안 가속화되었습니다. 이것이 하루의 길이를 결정하기 때문에 이러한 추세는 우리의 하루를 더 짧게 만들고 있습니다. 실제로 2022년 6월 우리는 기록을 세웠다! 반세기 만에 가장 짧은 하루 동안.

그러나 이 기록에도 불구하고 2020년부터 이 이상하게 일정한 가속도는 감속으로 바뀌었다. 이제 다시 해가 길어지고 그 이유는 아직까지 미스터리로 남아 있습니다.

휴대전화의 시계는 하루가 정확히 24시간임을 나타내지만 지구가 한 주기를 완료하는 데 걸리는 실제 시간은 약간 다를 수 있습니다. 때때로 이러한 변화는 수백만 년에 걸쳐 발생하고 다른 때는 거의 즉시 발생합니다. 예를 들어, 지진과 폭풍우도 역할을 할 수 있습니다.

오늘날 86,400초라는 마법의 숫자는 매우 드물다는 것이 밝혀졌습니다.

끊임없이 변화하는 행성

지구의 자전은 달의 조석과 관련된 마찰의 영향으로 수백만 년 동안 느려졌습니다. 이 프로세스는 100년마다 하루의 길이에 약 2.3밀리초를 추가합니다. 수십억 년 전 지구의 날이 다가오고 있었습니다. 19시간.

지난 2만 년 동안 다른 과정이 반대 방향으로 작용하여 지구의 자전을 가속화했습니다. 마지막 빙하기가 끝나자 극지방의 빙상이 녹으면서 지표면의 압력이 낮아지고 지구의 맨틀이 극지방을 향해 꾸준히 움직이기 시작했다.

발레리나가 팔을 몸(자신이 회전하는 축)을 향하게 할 때 더 빠르게 회전하는 것처럼, 이 맨틀 덩어리가 지구 축에 더 가까워질수록 우리 행성의 회전 속도는 증가합니다. 이 프로세스는 100년에 약 0.6밀리초씩 매일 단축되었습니다.

수십 년 이상 동안 지구 내부와 표면 사이의 관계도 중요한 역할을 합니다. 큰 지진은 일반적으로 소량이지만 하루의 길이를 변경할 수 있습니다. 예를 들어, 2011년 일본에서 발생한 규모 8.9의 도호쿠 대지진은 지구 자전을 비교적 적은 양만큼 가속시킨 것으로 여겨집니다. 1.8마이크로초.

이러한 대규모 변화 외에도 더 짧은 기간 동안 날씨와 기후는 지구의 자전에 중요한 영향을 미치며 양방향의 차이를 유발합니다.

격월 및 월간 조석 주기는 행성 주위의 질량을 이동시켜 어느 방향으로든 최대 밀리초의 하루 길이 변화를 일으킵니다. 조수의 변화를 볼 수 있습니다 최대 18.6년 동안 하루의 길이를 기록합니다. 우리 대기의 움직임은 특히 강한 영향을 미치며 해류도 한 몫을 합니다. 계절에 따른 적설, 비 또는 지하수 추출은 상황을 훨씬 더 변화시킵니다.

지구가 갑자기 느려지는 이유는 무엇입니까?

1960년대 이후, 전 세계의 전파 망원경 운영자들이 기술을 발명하기 시작했습니다. 퀘이사와 같은 우주 물체를 동시에 감지우리는 지구의 자전 속도에 대한 매우 정확한 추정치를 가지고 있습니다.

지구의 자전을 측정하기 위한 전파 망원경의 사용에는 퀘이사와 같은 전파원의 관측이 포함됩니다. 그에게 귀속 :[{” attribute=””>NASA Goddard

A comparison between these measurements and an atomic clock has revealed a seemingly ever-shortening length of day over the past few years.

But there’s a surprising reveal once we take away the rotation speed fluctuations we know happen due to the tides and seasonal effects. Despite Earth reaching its shortest day on June 29, 2022, the long-term trajectory seems to have shifted from shortening to lengthening since 2020. This change is unprecedented over the past 50 years.

The reason for this change is not clear. It could be due to changes in weather systems, with back-to-back La Niña events, although these have occurred before. It could be increased melting of the ice sheets, although those have not deviated hugely from their steady rate of melt in recent years. Could it be related to the huge volcano explosion in Tonga injecting huge amounts of water into the atmosphere? Probably not, given that occurred in January 2022.

Scientists have speculated this recent, mysterious change in the planet’s rotational speed is related to a phenomenon called the “Chandler wobble” – a small deviation in Earth’s rotation axis with a period of about 430 days. Observations from radio telescopes also show that the wobble has diminished in recent years. Perhaps the two are linked.

One final possibility, which we think is plausible, is that nothing specific has changed inside or around Earth. It could just be long-term tidal effects working in parallel with other periodic processes to produce a temporary change in Earth’s rotation rate.

Do we need a ‘negative leap second’?

Precisely understanding Earth’s rotation rate is crucial for a host of applications – navigation systems such as GPS wouldn’t work without it. Also, every few years timekeepers insert leap seconds into our official timescales to make sure they don’t drift out of sync with our planet.

If Earth were to shift to even longer days, we may need to incorporate a “negative leap second” – this would be unprecedented, and may break the internet.

The need for negative leap seconds is regarded as unlikely right now. For now, we can welcome the news that – at least for a while – we all have a few extra milliseconds each day.

Written by:

• Matt King – Director of the ARC Australian Centre for Excellence in Antarctic Science, University of Tasmania
• Christopher Watson – Senior Lecturer, School of Geography, Planning, and Spatial Sciences, University of Tasmania

This article was first published in The Conversation.