Вращение Земли смещается в сторону 25-часового дня

Ученые из Мюнхенского технического университета (TUM) сделали революционное открытие: день на Земле со временем может удлиниться до 25 часов. Это новое понимание вращения Земли через динамику вращения имеет значительные последствия для климатических моделей и прогнозов погоды.

Вопреки распространенному мнению, вращение Земли не подчиняется точному 24-часовому циклу. Неоднородный состав планеты, состоящий из различных твердых и жидких тел, влияет на скорость ее вращения, что приводит к колебаниям в ней.

Ульрих Шрайбер, руководитель проекта в обсерватории TUM, подчеркивает важность этих колебаний вращения, заявляя: "Колебания вращения важны не только для астрономии, они также крайне необходимы нам для создания точных климатических моделей и лучшего понимания таких погодных явлений, как Эль-Ниньо. А чем точнее данные, тем точнее прогнозы".

Прорыв TUM связан с усовершенствованием кольцевого лазера - сложного устройства, способного измерять вращение Земли с поразительной точностью. Расположенный в Геодезической обсерватории Веттцелль, этот лазер работает под землей в специально разработанной герметичной камере. Кольцевой гироскоп лазера и "гоночная трасса" шириной 13,1 фута тщательно откалиброваны, чтобы свести к минимуму внешние воздействия на показания лазера.

Прибор использует сложную систему лазеров и зеркал для обнаружения изменений в скорости вращения Земли. Колебания частоты между двумя лазерными лучами указывают на эти различия, причем большие расхождения свидетельствуют о более быстром вращении. Например, на экваторе, где Земля вращается со скоростью 15 градусов в час, кольцевой лазер регистрирует частоту 348,5 Гц, которая едва заметно меняется на миллионные доли Герца ежедневно.

Однако добиться точных измерений с помощью этой технологии непросто из-за присущей устройству асимметрии. За последние четыре года геодезисты разработали теоретическую модель лазерных колебаний, учитывающую эти систематические эффекты. Включив корректирующий алгоритм, они теперь могут устранить эти расхождения в своих измерениях, что позволяет им измерять вращение Земли с поразительной точностью до девяти знаков после запятой. Это соответствует отклонению примерно в доли миллисекунды каждый день.

Профессор Урс Хугентоблер подчеркивает новизну и точность этой технологии, заявляя: "В геонауках такие высокие уровни временного разрешения - абсолютная новинка для автономных кольцевых лазеров. В отличие от других систем, лазер функционирует полностью автономно и не требует ориентиров в пространстве. Мы не зависим от таких вещей и к тому же чрезвычайно точны".

Интересно, что продолжительность дня на Земле постепенно увеличивается с течением времени. В эпоху динозавров день длился всего 23 часа, а 1,4 миллиарда лет назад он составлял всего 18 часов и 41 минуту. Согласно прогнозам, через 200 миллионов лет сутки продлятся до 25 часов. Такая динамика вращения Земли подчеркивает важность передовых измерений и поднимает вопросы о том, кто или что может стать свидетелем этих изменений в далеком будущем.