Ротацията на Земята се променя – денонощието става 25 часа!?
Често ни се случва да констатираме, че 24 часа изобщо не са ни достатъчни, за да свършим всичко, което сме планирали. Е... Не знаем дали това са добри новини, но няма как да не ви съобщим, че според учените Земята стремглаво се движи към 25 часово денонощие. Причината е голяма промяна в ротацията на планетата ни.
Учени от Техническия университет в Мюнхен (TUM) откриха, че денонощието на Земята може да се удължи до 25 часа. Изследването бележи значителен напредък в разбирането на въртенето на Земята чрез ротационната динамика.
Противно на общоприетото схващане, въртенето на Земята не се придържа към точен 24-часов цикъл. Това несъответствие се дължи на разнородния състав на Земята – смес от различни твърди вещества и течности, всяка от които влияе върху скоростта на въртене на планетата.
Подобряване на климатичните модели
„Колебанията във въртенето са важни не само за астрономията. Ние също спешно се нуждаем от тях, за да създадем точни климатични модели и да разберем по-добре метеорологичните явления като Ел Ниньо.“
каза Улрих Шрайбер, ръководител на проекта в Обсерваторията за TUM.
„И колкото по-точни са данните, толкова по-точни са прогнозите.“
Пробивът на TUM се съсредоточава върху подобряването на пръстеновидния лазер. Това е сложно устройство, способно да измерва въртенето на Земята със забележителна прецизност.
Този лазер, разположен в Геодезическата обсерватория Wettzell, работи в специално проектирана камера под налягане, заровена на 6 метра под земята. Състои се от жироскоп с лазерен пръстен и е широк 4 метра. Всичко е щателно калибрирано, за да се гарантира, че външните фактори минимално влияят върху показанията на лазера.
Скоростта на въртене на Земята варира
Устройството използва сложна система от лазери и огледала за точно откриване на отклонения в скоростта на въртене на Земята. Тези разлики се показват от колебанията на честотите между два лазерни лъча. По-големите несъответствия означават по-бързо въртене.
Например, на екватора, където Земята се върти с 15 градуса на час, пръстеновидният лазер записва честота от 348,5 Hz. Това леко се променя с милионни от херца всеки ден.
Въпреки това, постигането на точни измервания с тази технология е предизвикателство поради присъщата асиметрия в дизайна на устройството.
Прецизни измервания на въртенето на Земята
През последните четири години геодезистите разработиха теоретичен модел за лазерни трептения, за да отчетат тези систематични ефекти.
Чрез включването на коригиращ алгоритъм те вече могат точно да елиминират тези несъответствия от своите измервания. Това им позволява да измерват въртенето на Земята до удивителните девет знака след десетичната запетая. Това се равнява на отклонение от приблизително част от милисекунда всеки ден.
„В геонауките толкова високите нива на времева разделителна способност са абсолютно нови за самостоятелни пръстеновидни лазери. За разлика от други системи, лазерът функционира напълно независимо и не изисква референтни точки в пространството“
, каза професор Урс Хугентоблер.
„При конвенционалните системи тези референтни точки се създават чрез наблюдение на звездите или използване на сателитни данни. Но ние сме независими от подобни неща и сме изключително прецизни.“
Развиваща се динамика
Интересното е, че продължителността на денонощието на Земята постепенно се увеличава с времето. През ерата на динозаврите едно денонощие е продължавало 23 часа, а преди 1,4 милиарда години е било само 18 часа и 41 минути.
Прогнозите предполагат, че след 200 милиона години денонощието ще продължава до 25 часа. Тази развиваща се динамика на въртенето на Земята подчертава важността на усъвършенстваните измервания. Въпреки че оставя човек да се чуди кой или какво може да е наоколо, за да стане свидетел на тези промени в далечното бъдеще.
Повече за въртенето на Земята
Както беше обсъдено по-рано, въртенето на Земята, основен аспект от съществуването на нашата планета, представлява завладяваща тема. Тя съчетава аспекти на астрономията, физиката и геологията. Нека сега се потопим по-дълбоко в сложните подробности за това как и защо Земята се върти. Както и какви са ефектите, които това въртене има върху живота и околната среда, и научните методи, използвани за изучаването му.
Разбиране на въртенето на Земята
Земята се върти около оста си. Това е въображаема линия, която минава от Северния до Южния полюс, което е начинът, по който имаме повтарящ се цикъл на ден и нощ. Това въртене се извършва в посока, обратна на часовниковата стрелка, когато се гледа отгоре на Северния полюс. Необходими са приблизително 24 часа, за да се извърши едно пълно завъртане. Въпреки че, както научихме по-горе, този период от време бавно се увеличава.
Въртенето на Земята произтича от формирането на планетата. Преди около 4,6 милиарда години Земята се е образувала от облак газ и прах. Докато този материал се сливал под действието на гравитацията, започнал да се върти, което довело до въртенето, което наблюдаваме днес. Запазването на ъгловия импулс, принцип във физиката, диктува Земята да поддържа това въртене, освен ако върху нея не действа външна сила.
Ефекти от въртенето на Земята
Най-прекият ефект от въртенето на Земята е редуването на деня и нощта. Докато Земята се върти, различни части на планетата са обърнати към Слънцето, изпитвайки дневна светлина. Докато други се обръщат настрани, потъвайки в нощта.
Ефектът на Кориолис
Въртенето на Земята също влияе върху климата и времето. Ефектът на Кориолис, произтичащ от въртенето, кара движещите се въздух и вода да се отклоняват надясно в Северното полукълбо и наляво в Южното полукълбо. Това отклонение играе решаваща роля при оформянето на климатичните системи и океанските течения.
Разделянето на Земята на 24 часови зони е пряко свързано с нейното въртене. Всяка зона представлява частта от Земята, която преживява определен час от деня, подравнявайки ежедневните дейности с позицията на Слънцето в небето.
Изучаване на въртенето на Земята
Учените използват астрономически наблюдения, за да изследват въртенето на Земята. Като наблюдават позициите на звездите и другите небесни тела, те могат да измерват точната скорост и промените във въртенето на Земята.
Сателитите, оборудвани с усъвършенствани сензори, осигуряват друго средство за изследване на въртенето на Земята. Тези инструменти могат да открият фини промени в скоростта на въртене и ориентацията на земната ос.
Геоложките записи, като седиментни слоеве и ледени ядра, също предлагат представа за историческите промени във въртенето на Земята. Тези записи помагат на учените да разберат как въртенето се е променило в продължение на милиони години.
В обобщение, въртенето на Земята е динамичен процес с дълбоки въздействия върху планетата. То оформя ежедневното ни преживяване на времето, влияе върху времето и климатичните модели и играе ключова роля във функционирането на нашия свят. Чрез комбинация от астрономически, сателитни и геоложки изследвания учените продължават да разкриват сложността на въртенето на Земята, задълбочавайки разбирането ни за тази фундаментална планетарна характеристика.
ПРОЧЕТЕТЕ ОЩЕ: Слоевете на Земята са започнали да се смесват!?
АВТОР: Руслана Петрова
