Ruch wirowy Ziemi wokół jej osi obrotu zdaje się stabilizować po przyspieszeniu w 2020 roku. Można nawet powiedzieć, że rotacja Ziemi nieco się uspokoiła. Specjaliści od mierzenia czasu twierdzą jednak, że i tak możemy potrzebować tak zwanej „ujemnej sekundy przestępnej” już w kolejnej dekadzie.
Średnio każdy dzień na Ziemi składa się z 86 400 sekund. Ale obrót Ziemi nie jest doskonale idealny i równy, zmienia się nieznacznie przez cały czas – między innymi w zależności od ruchów płynnego jądra, oceanów i atmosfery naszej planety. Czas uniwersalny (Universal Coordinated Time, UTC), czyli oficjalna międzynarodowa metoda pomiaru czasu, opiera się na zegarze atomowym, który odmierza czas nie na bazie zmian w położeniu Ziemi czy Słońca, ale na podstawie niewidocznych gołym okiem ruchów elektronów w atomach schłodzonych do zera absolutnego. Dlaczego tak się dzieje? Zegary atomowe są pod tym względem po prostu znacznie bardziej precyzyjne.
Gdy zatem obrót Ziemi (wyznaczający w sposób klasyczny i znany od tysiącleci długość trwania dnia i nocy) oraz wskazania jeszcze dokładniejszych zegarów atomowych nie są ze sobą do końca zsynchronizowane, należy coś z tym zrobić. Któraś z metod pomiaru czasu musi być uprzywilejowana, podczas gdy druga zmuszona będzie ustąpić.
W praktyce gdy tylko czas astronomiczny opierający się na obrocie Ziemi zaczyna odbiegać od UTC o więcej niż 0,4 sekundy, oficjalny dla całego świata (w tym dla Międzynarodowej Stacji Kosmicznej) czas UTC otrzymuje natychmiastową korektę w postaci dodatkowej sekundy przestępnej. Ostatnio miało to miejsce w Sylwestra 2016 roku, gdy taka sekunda została dodana po 23 godzinach, 59 minutach i 59 sekundach w dniu 31 grudnia. Naukowcy dodają sekundę przestępną średnio co 18 miesięcy, począwszy od roku 1972. Zajmuje się tym Narodowy Instytut Standardów i Technologii (NIST).
Może zdarzyć się i tak, że sekundę trzeba odjąć. Takie odejmowanie sekund określa się mianem ujemnej sekundy przestępnej. W międzynarodowym pomiarze czasu nigdy dotąd nie było jeszcze ujemnej sekundy przestępnej, ale w 2020 r. pojawiła się taka możliwość. Miała ona być potrzebna około roku 2021. Jednak w 2020 roku rotacja Ziemi dość znacznie przyspieszyła, bijąc poprzedni rekord najkrótszego dnia, ustanowiony w 2005 roku, i to aż 28 razy. Najkrótszy dzień w 2020 roku miał miejsce 19 lipca, gdy Ziemia wykonała pełen obrót o 1,46 milisekundy szybciej niż zazwyczaj (86 400 sekund).
Teraz okazuje się, że przyśpieszenie ruchu wirowego nie jest już tak znaczne. W pierwszej połowie 2021 roku było wciąż duże, a średnia długość dnia wyniosła wówczas 0,39 milisekundy mniej niż w 2020 roku. Ale od 1 lipca do 30 września tego roku dni wydłużyły się średnio o 0,05 milisekundy w stosunku do rekordowego roku 2020. Według serwisu Time and Date oznacza to, że Ziemia nie przyspiesza już bardziej swojego obrotu. Mimo to ciągle kręci się szybciej niż w ostatnich dekadach. W oparciu o znajomość obecnego tempa rotacji można oszacować, że za około 10 lat i tak potrzebna będzie ujemna sekunda przestępna. Ostateczna decyzja należeć będzie do zarządu International Earth Rotation and Reference Systems Service (IERS) z siedzibą w Paryżu.
Oczywiście może też stać się inaczej i obrót Ziemi znowu zwolni, co może wymagać dodania zwykłej, dodatkowej sekundy w nadchodzących latach – zamiast jej odejmowania. Nie można tego przewidzieć, naukowcy nie są bowiem pewni, co napędza długoterminowe zmiany w tempie obrotu planety. Próbowano badać to z pomocą modelowania komputerowego, ale okazuje się, że bardzo trudno jest przewidzieć skalę tych zmian na więcej niż sześć miesięcy naprzód...
Tymczasem już w najbliższy (30/31 października) weekend czeka nas nieco bardziej zauważalna zmiana czasu: z letniego na zimowy.
Czytaj więcej:
Źródło: Space.com/Live Science.
Opracowanie: Elżbieta Kuligowska
Na zdjęciu: Ślady gwiazd nad Albertą w Kanadzie uchwycone podczas nocnego obrotu Ziemi. Ruch wirowy ustabilizował się ostatnio w stosunku do 2020 roku. Źródło: Nick Fitzhardinge via Getty Images
