Будет ли в сутках 25 часов? Или 21 час ?
Знаменитая «Песенка про медведей» из кинокомедии «Кавказская пленница» вводила и еще долго будет вводить в заблуждение миллионы обывателей. И отнюдь не гипотезой о том, что вращение нашей планеты поддерживают белые медведи, которые трутся спиной об ее ось. А антинаучной фразой «Вертится быстрей Земля». Ведь измерения показывают: происходит как раз обратное. Поэтому правильно следует петь «Вертится медленнее Земля». Или «Тормозит быстрей Земля».
Если серьезно, то сутки и правда удлиняются. За процессом следят и отдельные ученые, и специально созданная организация - Международная служба вращения Земли IERS (International Earth Rotation Service), которая расположена в Париже. Фиксируя и реагируя, она время от времени распоряжается продлевать сутки - обычно на секунду. С 1972 года таких добавок и соответствующих «переводов стрелок» было уже больше 20. При сохранении тенденции дело, хоть и не скоро, но дойдет до того, что лишние секунды спасать уже не будут, а придется переделывать циферблат.
Тормозов много
Отчего Земля постепенно останавливается? Одни считают, что виновата Луна - тормозит своей гравитацией. Другие грешат на атмосферу, третьи - на океанские течения. Кто-то представляет планету гигантским ротором электромотора и уверяет, что на него воздействует космическое излучение. Кто-то обвиняет людей - мол, строят водохранилища и тем самым создают на поверхности «грузы», мешающие вращению. Существует даже гипотеза, будто бы Земля постепенно раздувается - то ли изнутри, то ли за счет миллионов тонн космической пыли, выпадающей ежегодно. От этого, мол, и замедляется скорость. Но главную причину никто не знает. Точно известно лишь то, что торможение началось очень давно.
Английскому астроному Ричарду Стефенсону из университета Дарема удалось определить продолжительность суток аж в 2700 году до нашей эры - они действительно были короче. По сравнению с нынешними - всего на доли секунды. Но за прошедшие века, что называется, набежало: время восхода Солнца сдвинулось примерно на 7 часов. На столько пришлось бы перевести стрелки, если бы IERS начала работать еще тогда.
Данные для расчетов астроном получил из глиняных клинописных табличек дохристианского Вавилона, на которых местные жрецы фиксировали точное место и время солнечных затмений. Более древних рукотворных документов, к сожалению, не обнаружилось. Поэтому ученые, высчитывая скорость вращения Земли в более отдаленном прошлом, обратились к «записям», сделанным задолго до появления человека.
И вдруг планета ускорилась
Как выяснилось, примерно 530 миллионов лет Земля вращалась столь быстро, что в сутках было по 21 часу, в году - по 420 дней. А миллиард лет назад сутки сменялись вообще с головокружительной скоростью - длились всего по 15 часов. Но «видели» это лишь обитавшие тогда сине-зеленые водоросли, они же цианобактерии. «Видели» и фиксировали своими телами. Потому что, когда на бактерии попадал свет, они росли вертикально. А в темноте - горизонтально. Изучая отложения этих ископаемых в разные геологические эпохи, ученые и определяли продолжительность тогдашних суток. Делали выводы, что Земля тормозит. И полагали, что происходит это равномерно. Пока не столкнулись с загадкой.
Отложения свидетельствовали: в истории планеты было минимум два периода, когда она резко увеличивала свою скорость. И постепенно удлинившиеся сутки вдруг укорачивались часа на два-три. Такое случалось 400 и 200 миллионов лет назад.
Космическая фигуристка
Тайну внезапного ускорения разгадал Филипп Машетель, директор Института Земли во французском университете Монпелье. Он сразу же отбросил идею, будто бы планету мог раскрутить гигантский астероид, ударивший по касательной, - нет следов таких суперкатастроф. Он предположил, что Земля раскрутила себя сама.
А именно в глубине произошли процессы, вызвавшие перемещение внушительных масс породы ближе к центру. Аналогичным образом поступают фигуристки - прижимают руки к телу и начинают вращаться быстрее.
Ученый составил компьютерную модель недр с кипящим нижним слоем и более холодным верхним. И показал, как возникают провалы - гигантские лавины, которые прошивают переходную зону.
- К центру Земли способен сместиться огромный обломок породы размером с Луну, - уверяет Машетель. - И такое бывало.
Открытие ученого наводит на мысль: вдруг на вращение планеты ничего снаружи не влияет? А свою скорость она регулирует сама? Тогда перспектива заполучить в отдаленном будущем 25-й час становится спорной. Наоборот, грозит «раскрутка» и сутки по 21 часу. Ведь очередные 200 миллионов лет, через которые в недра проваливаются ускоряющие куски, могут закончиться в любой момент. Машетель как раз сейчас работает над моделью, которая позволит поточнее определить критический момент.
А то что француз, скорее всего, прав, доказывает землетрясение в Юго-Восточной Азии, которое вызвало катастрофическое цунами в 2004 году. После него Земля стала вращаться чуть быстрее. Словно бы внутри ее что-то умялось. Не начинается ли очередное ускорение?
История вопроса …
Вращение Земли вокруг своей оси испокон веков используется человеком для измерения времени; в астрономии и геодезии это незаменимая основа для введения различных систем координат. Однако вращение Земли недостаточно стабильно: меняется его скорость, движутся географические полюса, происходят нутации (колебания) земной оси. Причинами таких нестабильностей служат как гравитационные воздействия окружающих небесных тел, так и процессы, протекающие на Земле. Будучи отражением этих процессов, нестабильности вращения нашей планеты несут ценную информацию об особенностях строения и физических свойствах земных недр.
Таким образом, изучение неравномерности вращения Земли, движения полюсов и нутаций земной оси имеет большое практическое и научное значение. Оно позволяет исправлять искаженные координаты небесных и земных объектов, способствует расширению и углублению наших знаний в различных областях наук о Земле.
В 123 г. до н.э. Гиппарх открыл явление прецессии - предварение равноденствий. В 1755 г. Дж.Брадлей обнаружил другое явление - нутации оси вращения Земли. Сомнения в постоянстве скорости суточного вращения Земли возникли после открытия Э.Галлеем в 1695 г. векового ускорения движения Луны, а мысль о вековом замедлении вращения Земли под действием приливного трения впервые была высказана И.Кантом в 1755 г. Во второй половине XIX в. получены свидетельства нерегулярных флуктуаций скорости вращения Земли и движения географических полюсов. С тех пор за этими процессами ведутся постоянные наблюдения.
Об изменении скорости вращения Земли наиболее просто судить по отклонению dP длительности земных суток от эталонных (которые принимаются равными 86400 с). Чем быстрее движется Земля, тем короче земные сутки.
Земля, вращающаяся вокруг своей оси, это своего рода часы, а звезды и светила на небесной сфере - деления циферблата. Вместе с Землей вращаются и телескопы; направив их на то или иное светило (координаты которого содержатся в астрономических каталогах), можно отсчитать по нему земное время.
Наряду с часами “Земля” астрономы использовали сначала механические, потом кварцевые, а в последние десятилетия - атомные часы. Точность атомных часов столь высока (сейчас относительная ошибка около 10-14), что с их помощью проверяется ход часов “Земля”. Такая проверка, ведущаяся в Международном бюро времени с 1955 г., показывает, что они идут не лучшим образом - иногда спешат, а иногда отстают. Плохой ход часов “Земля” вызван непостоянством скорости вращения планеты.
До создания атомных часов ход часов “Земля” контролировался лишь сравнением координат Луны, Солнца и планет, установленных путем наблюдения и вычисления (в соответствии с небесно-механическими теориями). Так удалось получить представление о характере изменений скорости вращения Земли в течение последних трех столетий - с конца XVII в., когда астрономы стали вести первые инструментальные наблюдения за движением Луны, Солнца и планет (рис. 1). Выяснилось, что с начала XVIII до середины XIX в. скорость вращения Земли менялась мало, а со второй половины XIX в. и по настоящее время отмечаются значительные нерегулярные флуктуации угловой скорости вращения Земли с периодом порядка 60-70 лет. Наиболее быстро Земля вращалась около 1870 г. (тогда длительность земных суток была на 0.003 с короче эталонных), наиболее медленно - около 1903 г. (земные сутки были длиннее эталонных на 0.004 с). С 1903 по 1934 г. вращение Земли ускорялось, с конца 30-х годов до 1972 г. - замедлялось, а начиная с 1973 г. Земля снова ускоряет свое движение вокруг оси. Колебание угловой скорости вращения Земли, наблюдавшееся в XX в. с 1903 по 1972 г., часто считают 60-70-летним; в XIX в. колебание примерно того же периода относится к 1845-1903 гг.; в более раннюю эпоху 60-70-летние колебания не прослеживаются. К сожалению, данные XVII-XVIII вв. имеют низкое разрешение, так как тогда интервалы времени между эпизодическими наблюдениями достигали иногда 29 лет.
[источники]
источники
Владимир ЛАГОВСКИЙ, http://www.shalygin.ru/bglobalrotor.htm
Вспомните дополнительно про Движение магнитных полюсов Земли
Оригинал статьи находится на сайте ИнфоГлаз.рф Ссылка на статью, с которой сделана эта копия - http://infoglaz.ru/?p=19141