Знание-сила, 2005 № 06 (936)
Шрифт:
Они затянулись почти на 4 миллисекунды дольше обычного. Расчеты, проделанные рядом ученых, показывают, что таких длинных суток, как в 1912 году, не было, пожалуй, с середины XVII века.
В чем же дело?
Так менялась продолжительность земных суток в 1830 - 2004 годах (левый график) и в декабре 2002 - декабре 2003 годов (справа)
На продолжительность земных суток влияет немало причин. Так. приливные силы Луны неуклонно
Итак, сутки вроде бы все удлиняются, но это идеальное — теоретическое — представление о мере времени на нашей планете. На самом деле, на этот график накладываются многочисленные циклы колебаний: краткосрочных, долгосрочных и среднесрочных. У этих циклов есть свои роковые имена: землетрясения, глобальное потепление, Эль-Ниньо...
Из-за этого сутки становятся то длиннее, то короче. Пустячок, казалось бы: плюс доля миллисекунды, минус доля миллисекунды. К концу года в среднем набирается почти лишняя секунда, поэтому соответствующее ведомство ООН, координирующее всемирное время, рекомендует всем странам мира каждые год-два добавлять к очередному году эту секунду. Более строго регламентировать изменения нельзя, ведь многие природные феномены, влияющие на продолжительность суток, случаются нерегулярно и их невозможно предсказать.
Так, Давэй Чжэн из Гонконгского университета проанализировал, как повлияли на продолжительность суток два мощнейших Эль-Ниньо в XX столетии. Всякий раз, когда приходит Эль-Ниньо, ветер в южной части Тихого океана начинает все сильнее дуть в восточном направлении, а поскольку Земля тоже вращается в этом направлении, то по закону сохранения импульса ее скорость должна немного уменьшиться. Сутки удлиняются. Однако, как показал Чжэн, в разные годы продолжительность суток менялась по-разному. Так, в 1982-1983 годах сутки растягивались порой на 0,83 миллисекунды, а в 1997-1998 годах — всего на половину миллисекунды.
В обшей сложности с 1972 по 1999 годы Международная служба вращения Земли 22 раза рекомендовала правительствам всех стран добавлять к календарному времени лишнюю секунду. В XXI веке неожиданно для ученых все изменилось. Земля стала вращаться чуть быстрее, чем прежде.
Американские исследователи Ричард Грос и Бенджамин Чао, пытаясь понять причину происходящего, проанализировали влияние примерно 11 тысяч землетрясений, происшедших в 1977-1993 годах, а кроме того, учли восемь самых крупных землетрясений XX века. Согласно их расчетам, например, после мощного *емлетрясе ния в Чили 22 мая 1960 года продолжительность суток сократилась на 0,0000084 секунды, а после катастрофы на Аляске 28 марта 1964 года сутки, наоборот, удлинились на 0,0000068 секунды.
Почему удлинились? Почему сократились? Тут нет никакой логики, как нет видимой логики и в перемещениях громадных масс породы в недрах Земли. Однако суммарная картина была однозначной: после таких катаклизмов Земля гораздо чаше начинала вращаться быстрее. В списке Гроса и Чао таких случаев было почти на 1300 больше. Очевидно, землетрясения уплотняют нашу планету; она приобретает все более округлую форму; ее масса смешается ближе к оси вращения Земли. Точно так же, например, фигуристка прижимает руки к груди, ускоряя вращение.
Однако обший эффект мал. Сейчас обработаны данные уже по 19 тысячам землетрясений, что
Деятельность человека тоже приобрела планетарный характер. Мы научились влиять на скорость вращения Земли, сосредоточивая в том или ином ее районе огромные массы воды, то есть сооружая крупные водохранилища. Кстати, автор одного из писем, пришедших в редакцию, предлагал уничтожить все «искусственные моря», чтобы нормализовать вращение Земли. По расчетам Чао, начиная с 1940 года, продолжительность суток сократилась на 0,000008 секунды именно из-за водохранилищ (по другим оценкам, даже на 0,00002 секунды). И откуда берется дополнительная секунда? Все равно непонятно! Как будто какая-то внешняя сила играет земным шаром как спортивным мячом. Разве в одной лишь Луне дело?
По мнению многих ученых, пресловутая «внешняя сила» рождается... глубоко в недрах Земли. Ядро нашей планеты обменивается импульсом вращения с мантией Земли. Величина импульса колеблется. В последние годы результирующая этих колебаний такова, что нам нет надобности добавлять к календарному времени лишнюю секунду.
По словам Ричарда Гроса, «колебания продолжительности суток, обусловленные положением ядра Земли, могут достигать нескольких миллисекунд. Так, в семидесятые годы сутки были длиннее обычного на три миллисекунды. Однако сейчас сутки длятся ровно 24 часа, а потому мы не нуждаемся в дополнительной секунде».
Но это, разумеется, временно. Если наши потомки зарекутся вносить поправки в календарь (для этого, по идее, надо всякий раз перенастраивать программное обеспечение компьютеров), то не исключено — порукой тому поверочные расчеты, — что в 5000 году полдничать придется в полночь; погрешность календаря достигнет двенадцати часов.
Но эти расчеты не учитывают еще один загадочный — тысячелетний — цикл колебаний. Они сокращают или удлиняют сутки на величину до пяти миллисекунд. Около 1500 года эти колебания достигли своего максимума, а потом пошли на убыль. Данный эффект, предположительно, обусловлен колебаниями плотности в ядре и мантии Земли.
Глобальное потепление тоже влияет на скорость вращения планеты. По расчетам бельгийского астронома Оливье де Вирона, к концу XXI века из-за потепления сутки станут на 0,00011 секунды длиннее, чем сейчас. Де Вирон и его коллеги из Королевской обсерватории в Брюсселе исходят из того, что ежегодно количество углекислого газа в атмосфере увеличивается на один процент. С изменением плотности воздуха атмосферное давление становится меньше, а значит Суша и Океан немного приподнимаются. Это неприметное перемещение масс замедляет движение Земли. Кроме того, меняется роза ветров, и все чаще ветер дует в восточном направлении, как и при Эль-Ниньо.
Земля и впрямь сбивается с ритма. Каждый день. Каждый час.
Адреса в интернете:
Международная служба вращения Земли -www.iers.org
Десять крупнейших землетрясений мира (начиная с 1900 года) — wwwneic.cr.usgs.gov/neis/eqlists/10-Maps_world.html
Использованы материалы журнала «Bildder Wissenschaft»
Изучаем Землю как Марс
Тихо течет Рейн. Фотография сделано с космического челнока «Эндауэр»