Oktober 4, 2022

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Wissenschaftler sagen, dass die Tage der Erde unter mysteriösen Umständen länger werden

Wissenschaftler sagen, dass die Tage der Erde unter mysteriösen Umständen länger werden

Atomuhren und genaue astronomische Messungen haben gezeigt, dass die Länge des Tages plötzlich zunimmt, und die Wissenschaftler wissen nicht, warum.

Dies hat entscheidende Auswirkungen nicht nur auf unsere Zeitmessung, sondern auch auf Dinge wie GPS und andere Technologien, die unser modernes Leben bestimmen.

In den letzten Jahrzehnten hat sich die Rotation der Erde um ihre Achse, die die Länge des Tages bestimmt, beschleunigt. Dieser Trend hat unsere Tage kürzer gemacht; Genauer gesagt im Juni 2022 Wir stellen einen Rekord auf! Für den kürzesten Tag seit etwa einem halben Jahrhundert.

Doch trotz dieses Rekords ist aus dieser seltsam konstanten Beschleunigung seit 2020 eine Verlangsamung geworden – die Tage werden wieder länger, und der Grund ist bislang ein Rätsel.

Während die Uhren in unseren Telefonen anzeigen, dass ein Tag genau 24 Stunden hat, ist die tatsächliche Zeit, die die Erde benötigt, um einen Zyklus abzuschließen, etwas anders als je zuvor. Diese Veränderungen treten über Zeiträume von Millionen von Jahren bis nahezu augenblicklich auf – sogar Erdbeben und Sturmereignisse können eine Rolle spielen.

Es stellt sich heraus, dass heute selten die magische Zahl von 86.400 Sekunden erreicht wird.

Der sich ständig verändernde Planet

Über Millionen von Jahren hat sich die Rotation der Erde aufgrund der Reibungseffekte verlangsamt, die mit den Gezeiten verbunden sind, die sie bewegen der Mond. Dieser Vorgang verlängert jeden Tag um etwa 2,3 Millisekunden pro Jahrhundert. Vor ein paar Milliarden Jahren war fast der Tag der Erde 19 Stunden.

In den letzten zwanzigtausend Jahren wirkte ein anderer Prozess in die entgegengesetzte Richtung und beschleunigte die Rotation der Erde. Als die letzte Eiszeit endete, verringerte das Abschmelzen der polaren Eisschilde den Oberflächendruck, und der Erdmantel begann, sich stetig in Richtung der Pole zu bewegen.

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So wie sich Ballerinas schneller drehen, wenn sie ihre Arme auf ihren Körper richten – die Achse, um die sie sich drehen – erhöht sich die Rotationsgeschwindigkeit unseres Planeten, wenn sich diese Mantelmasse näher an die Erdachse bewegt. Dieser Vorgang verkürzt sich jeden Tag um etwa 0,6 Millisekunden pro Jahrhundert.

Seit Jahrzehnten und länger spielt auch die Beziehung zwischen dem Erdinneren und seiner Oberfläche eine Rolle. Große Erdbeben können die Länge des Tages verändern, wenn auch normalerweise in kleinen Mengen.

Beispielsweise wird angenommen, dass das große Tohoku-Erdbeben von 2011 in Japan mit einer Stärke von 8,9 die Erdrotation um einen relativ geringen Betrag beschleunigt hat. 1,8 Mikrosekunden.

Abgesehen von diesen großräumigen Veränderungen haben Wetter und Klima über kürzere Zeiträume auch wichtige Auswirkungen auf die Erdrotation, was zu Unterschieden in beide Richtungen führt.

Zweimonatliche und monatliche Gezeitenzyklen bewegen Masse um den Planeten und verursachen Änderungen in der Länge eines Tages von bis zu Millisekunden in beide Richtungen. Wir können die Gezeitenschwankungen sehen Zeichnet die Länge des Tages über Zeiträume von bis zu 18,6 Jahren auf.

Besonders stark wirkt sich die Bewegung unserer Atmosphäre aus, auch Meeresströmungen spielen eine Rolle. Saisonale Schneebedeckung, Regen oder Grundwasserentnahmen ändern die Dinge noch mehr.

Warum wird die Erde plötzlich langsamer?

Seit den 1960er Jahren, als Betreiber von Radioteleskopen auf der ganzen Welt begannen, Technologien zu erfinden Gleichzeitige Detektion kosmischer Objekte wie Quasarehaben wir sehr genaue Schätzungen der Geschwindigkeit der Erdrotation.

Ein Vergleich dieser Schätzungen mit der Atomuhr hat ergeben, dass sich die Tageslänge in den letzten Jahren offenbar verkürzt hat.

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Aber es gibt eine überraschende Entdeckung, sobald wir die Schwankungen der Drehzahl entfernen, von denen wir wissen, dass sie durch Gezeiten und saisonale Einflüsse verursacht werden. Obwohl die Erde am 29. Juni 2022 ihren kürzesten Tag erreichte, scheint sich der langfristige Pfad seit 2020 von einer Verkürzung zu einer Verlängerung verschoben zu haben. Diese Veränderung ist in den letzten 50 Jahren beispiellos.

Der Grund für diese Änderung ist nicht klar. Dies kann auf Änderungen der Wettersysteme mit aufeinanderfolgenden La Niña-Ereignissen zurückzuführen sein, obwohl sie zuvor aufgetreten sind. Es könnte zu einem verstärkten Abschmelzen der Eisschilde führen, obwohl es in den letzten Jahren nicht wesentlich von der stetigen Abschmelzrate abgewichen ist.

Könnte es etwas mit dem Ausbruch eines riesigen Vulkans in Tonga zu tun haben Große Mengen Wasser in die Atmosphäre pumpen? Wahrscheinlich nicht, wenn man bedenkt, was im Januar 2022 passiert ist.

Wissenschaftler spekulieren Diese letzte mysteriöse Änderung der Rotationsgeschwindigkeit des Planeten ist mit einem Phänomen namens „Chandler’s Oscillation“ verbunden – eine kleine Abweichung der Rotationsachse der Erde für etwa 430 Tage.

Beobachtungen von Radioteleskopen zeigen auch, dass die Oszillation in den letzten Jahren abgenommen hat; Die beiden können miteinander verbunden sein.

Die letzte Möglichkeit, die wir für vernünftig halten, ist, dass sich innerhalb oder um die Erde herum nichts Besonderes geändert hat. Es könnte sein, dass langfristige Gezeiteneffekte parallel zu anderen zyklischen Prozessen wirken, um eine vorübergehende Änderung der Rotationsgeschwindigkeit der Erde zu bewirken.

Brauchen wir eine „negative Schaltsekunde“?

Ein genaues Verständnis der Rotationsgeschwindigkeit der Erde ist für eine Reihe von Anwendungen von entscheidender Bedeutung – Navigationssysteme wie GPS funktionieren ohne sie nicht. Außerdem führen Timer alle paar Jahre Schaltsekunden in unsere offiziellen Zeitlinien ein, um sicherzustellen, dass sie nicht aus dem Takt mit unserem Planeten geraten.

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Wenn die Erde längere Tage dreht, müssen wir möglicherweise eine „negative Schaltsekunde“ einbauen – dies wäre beispiellos, und kann das Internet kaputt machen.

Die Notwendigkeit negativer Schaltsekunden gilt derzeit als unwahrscheinlich. Im Moment können wir die Neuigkeiten begrüßen – zumindest für eine Weile – wir alle haben jeden Tag ein paar zusätzliche Millisekunden.

Matt KönigDirektor des Australian Centre of Excellence in Antarctic Science von ARC, Universität von Tasmanien Und die Christoph Watson– Privatdozent an der Fakultät für Geographie, Planung und Raumwissenschaften, Universität von Tasmanien.

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