Прискорена «галактична ковзанка»: як танення льодовиків змінює тривалість земної доби

Для більшості людей доба триває рівно 24 години, але насправді швидкість обертання Землі постійно коригується. Раніше це відбувалося під впливом гравітації Місяця та геофізичних процесів всередині планети. Проте нове дослідження вчених з Віденського університету та ETH Zurich виявило, що в гру вступив ще один потужний фактор, який почав домінувати над природними циклами, змінюючи звичний ритм планети.

Сучасні дослідження показали, що тривалість доби зростає приблизно на 1,33 мілісекунди за століття. Такий темп змін є безпрецедентним щонайменше за останні 3,6 мільйона років, тобто з часів пізнього пліоцену. Головною причиною цього процесу визнано антропогенну зміну клімату, що призводить до масового танення полярних і гірських льодовиків.

Явище пояснюється законом збереження кутового моменту. Уявіть фігуриста, що обертається на льоду: коли він притискає руки до тіла, його швидкість обертання висока, але коли розводить їх у сторони, маса віддаляється від осі, і швидкість падає. Подібна ситуація відбувається і з Землею: вода, що тисячоліттями була заморожена у вигляді льоду на полюсах, після танення стікає до екватора. Цей перерозподіл маси віддаляє її від осі обертання, збільшуючи момент інерції Землі та примушуючи планету «гальмувати».

Щоб оцінити унікальність поточної ситуації, команда дослідників, до якої увійшли Мостафа Кіані Шахванді та Бенедикт Соя, провела складне вивчення минулого планети. Вони проаналізували скам’янілі рештки одноклітинних морських організмів – бентосних форамініфер. Хімічний склад їхніх мушель зберіг інформацію про коливання рівня моря протягом мільйонів років. На основі цих даних розробили модель глибокого навчання, яка дозволила математично вивести зміни тривалості дня.

Аналіз показав, що за останні 3,6 мільйона років лише один раз – приблизно 2 мільйони років тому – швидкість зміни тривалості доби була майже порівнянною з нинішньою. Тоді Гренландія була вкрита лісами замість льоду, і спостерігався екстремально високий рівень вуглекислого газу. Проте, навіть за цих умов планета не змінювала свою швидкість так стрімко, як це відбувається у період з 2000 до 2020 років.

Хоча для людини втрата трохи більше однієї мілісекунди на століття здається непомітною, для високоточних систем це має критичне значення. Навіть такі мінімальні відхилення можуть спричинити серйозні проблеми в роботі систем GPS, супутникової навігації та космічних польотів, де потрібна ідеально точна інформація про орієнтацію планети в просторі. Це також впливає на синхронізацію атомних годинників і роботу глобальних фінансових мереж.

Прогнози науковців вказують на те, що вплив людства на обертання Землі лише посилюватиметься. До кінця XXI століття кліматичний фактор може стати потужнішим за вплив Місяця, який традиційно був головним чинником уповільнення обертання нашої планети.

Очікується, що вже з 2080-х років доба може подовжуватися на 2,62 мілісекунди кожні сто років. Це свідчить про те, що діяльність людини трансформує не лише екологію, а й фундаментальні астрономічні характеристики нашого світу, що робить сучасні кліматичні зміни унікальними за швидкістю та масштабом щонайменше з часів пізнього пліоцену.

Дні на Землі стають довшими не з волі природи, а через безпрецедентний вплив людини. Ця зміна, хоча й мізерна в повсякденному житті, несе глибокі наслідки для технологій та є ще одним нагадуванням про те, що майбутнє планети залежить від наших сьогоднішніх дій.