Γιατί αλλάζει ο χρόνος της Γης – Οι μεταβολές που επηρεάζουν τα ρολόγια του κόμου

Οι ώρες και τα λεπτά που υπαγορεύουν τις ημέρες μας, καθορίζονται από την περιστροφή της Γης. Παρ’ όλα αυτά, η περιστροφή δεν είναι σταθερή αφού μπορεί να αλλάζει πάντα ελαφρά, ανάλογα με το τι συμβαίνει στην επιφάνεια της Γης και στον πυρήνα της.

Αυτές οι σχεδόν ανεπαίσθητες μεταβολές σημαίνουν ότι τα ρολόγια του κόσμου πρέπει να προσαρμόζονται κατά ένα «επιπλέον δευτερόλεπτο», το οποίο μπορεί να ακούγεται λίγο, αλλά μπορεί να έχει μεγάλο αντίκτυπο στα υπολογιστικά συστήματα. Πολλά δευτερόλεπτα έχουν προστεθεί με την πάροδο των ετών. Ύστερα από μια μακρά τάση επιβράδυνσης, η περιστροφή της Γης επιταχύνεται τώρα λόγω των αλλαγών στον πυρήνα της. Για πρώτη φορά, λοιπόν, θα πρέπει να αφαιρεθεί ένα δευτερόλεπτο.

«Ένα αρνητικό επιπλέον δευτερόλεπτο δεν έχει ποτέ προστεθεί ή δοκιμαστεί, οπότε τα προβλήματα που θα μπορούσε να δημιουργήσει, δεν έχουν προηγούμενο», έγραψε η Πατρίτσια Ταβέλα, μέλος του Τμήματος Χρόνου στο Διεθνές Γραφείο Μέτρων και Σταθμών στη Γαλλία, σε άρθρο που συνοδεύει τη μελέτη, η οποία δημοσιεύθηκε την Τετάρτη (27/03) στο Nature. Πάντως, το πότε ακριβώς θα συμβεί αυτό επηρεάζεται από την υπερθέρμανση του πλανήτη. Το λιώσιμο των πάγων στους πόλους καθυστερεί το επιπλέον δευτερόλεπτο κατά τρία χρόνια, μετατοπίζοντάς το από το 2026 στο 2029, σύμφωνα με την έκθεση.

Από την πλευρά του, ο Ντάνκαν Άγκνιου, καθηγητής Γεωφυσικής στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας στο Σαν Ντιέγκο και συγγραφέας της μελέτης, ανέφερε: «Ένα μέρος του να καταλάβουμε τι πρόκειται να συμβεί στην παγκόσμια χρονομέτρηση, εξαρτάται από την κατανόηση του τι συμβαίνει με το φαινόμενο της υπερθέρμανσης του πλανήτη».

Ο ορισμός του χρόνου

Σύμφωνα με το CNN, πριν από το 1955 το δευτερόλεπτο οριζόταν ως ένα συγκεκριμένο κλάσμα του χρόνου που χρειαζόταν η Γη για να περιστραφεί μία φορά σε σχέση με τα αστέρια. Στη συνέχεια, ήρθε η εποχή των εξαιρετικά ακριβών ατομικών ρολογιών, που αποδείχθηκαν ένας πολύ πιο σταθερός τρόπος ορισμού του φυσικού δευτερολέπτου. Από τα τέλη της δεκαετίας του 1960, ο κόσμος άρχισε να χρησιμοποιεί τον συντονισμένο παγκόσμιο χρόνο (UTC) για τον καθορισμό των ζωνών ώρας. Ο συντονισμένος παγκόσμιος χρόνος βασίζεται σε ατομικά ρολόγια, αλλά εξακολουθεί να συμβαδίζει με την περιστροφή του πλανήτη.

Καθώς, όμως, η ταχύτητα περιστροφής δεν είναι σταθερή, οι δύο χρονικές κλίμακες αποκλίνουν σιγά-σιγά. Αυτό σημαίνει ότι κάθε τόσο πρέπει να προστίθεται ένα «επιπλέον δευτερόλεπτο» για να ευθυγραμμιστούν ξανά. Οι αλλαγές στην περιστροφή της Γης μακροπρόθεσμα κυριαρχούνται από την τριβή των παλιρροιών στον πυθμένα των ωκεανών, η οποία επιβράδυνε την περιστροφή της.

Πρόσφατα, οι επιπτώσεις από το λιώσιμο των πάγων στους πόλους, που οφείλεται στην καύση ορυκτών καυσίμων τα οποία θερμαίνουν τον πλανήτη, έχουν γίνει σημαντικός παράγοντας, δήλωσε ο Ντάνκαν Άγκνιου. Έτσι, καθώς οι πάγοι λιώνουν στον ωκεανό, το λιωμένο νερό κινείται από τους πόλους προς τον ισημερινό, γεγονός που επιβραδύνει περαιτέρω την ταχύτητα περιστροφής της Γης.

Ο Τεντ Σκάμπος, ερευνητής των παγετώνων στο Πανεπιστήμιο του Κολοράντο Μπόλντερ, ο οποίος δεν συμμετείχε στη μελέτη, περιγράφει τη διαδικασία σαν έναν αθλητή του καλλιτεχνικού πατινάζ που περιστρέφεται με τα χέρια του πάνω από το κεφάλι του. Καθώς κατεβάζει τα χέρια του προς τους ώμους του, η περιστροφή του επιβραδύνεται.

Το λιώσιμο των πάγων στους πόλους «ήταν αρκετά μεγάλο ώστε να επηρεάσει αισθητά την περιστροφή ολόκληρης της Γης με τρόπο πρωτοφανή», δήλωσε ο Ντάνκαν Άγκνιου και πρόσθεσε: «Για εμένα, το γεγονός ότι οι άνθρωποι προκαλέσαμε την αλλαγή της περιστροφής της Γης είναι κάπως εκπληκτικό».Εντούτοις, ενώ το λιώσιμο των πάγων μπορεί να επιβραδύνει την περιστροφή της Γης, υπάρχει ένας άλλος παράγοντας που παίζει ρόλο στην παγκόσμια χρονομέτρηση, σύμφωνα με την έκθεση: Οι διεργασίες στον πυρήνα της Γης.

Ο υγρός πυρήνας του πλανήτη περιστρέφεται ανεξάρτητα από τον στερεό εξωτερικό του μανδύα. Εάν ο πυρήνας επιβραδύνει, ο στερεός μανδύας επιταχύνει για να διατηρήσει την ορμή του, δήλωσε ο Ντάνκαν Άγκνιου, και αυτό συμβαίνει επί του παρόντος. Πολύ λίγα είναι γνωστά για το τι συμβαίνει περίπου 1.800 μίλια κάτω από την επιφάνεια της Γης και δεν είναι σαφές γιατί αλλάζει η ταχύτητα του πυρήνα. «Είναι θεμελιωδώς απρόβλεπτο», δήλωσε χαρακτηριστικά ο επιστήμονας.

Τα προβλήματα που μπορεί να δημιουργηθούν

Αυτό, όμως, που είναι σαφές, σύμφωνα με την προαναφερθείσα μελέτη, είναι ότι παρά το γεγονός ότι το λιώσιμο των πάγων στους πόλους ασκεί επιβραδυντική επίδραση, συνολικά η περιστροφή της Γης επιταχύνεται. Αυτό σημαίνει ότι ο κόσμος θα χρειαστεί σύντομα να αφαιρέσει ένα δευτερόλεπτο για πρώτη φορά. «Ένα δευτερόλεπτο δεν ακούγεται πολύ», δήλωσε ο Ντάνκαν Άγκνιου, αλλά τα υπολογιστικά συστήματα που έχουν δημιουργηθεί για δραστηριότητες – όπως οι χρηματιστηριακές συναλλαγές – πρέπει να είναι ακριβή με ακρίβεια χιλιοστού.

Πολλά συστήματα υπολογιστών διαθέτουν λογισμικό που τους επιτρέπει να προσθέτουν ένα δευτερόλεπτο, αλλά λίγα έχουν τη δυνατότητα να αφαιρούν ένα. Οι άνθρωποι θα πρέπει να επαναπρογραμματίζουν τους υπολογιστές, εισάγοντας την πιθανότητα λάθους. «Κανείς δεν περίμενε πραγματικά ότι η Γη θα επιταχυνόταν σε σημείο που θα χρειαζόταν να αφαιρέσουμε ένα επιπλέον δευτερόλεπτο», δήλωσε ο Ντάνκαν Άγκνιου.

Ο Τεντ Σκάμπος, από την πλευρά του, δήλωσε ότι η «μεγάλη υπόθεση» της μελέτης είναι πως δείχνει ότι «οι αλλαγές από τον πυρήνα της Γης τείνουν τώρα να είναι μεγαλύτερες από τις τάσεις απώλειας πάγου από τους πόλους, παρ’ όλο που η απώλεια πάγου έχει επιταχυνθεί κατά την τελευταία δεκαετία». Για τον Ντάνκαν Άγκνιου, τα ευρήματα θα μπορούσαν να αποτελέσουν ένα ισχυρό εργαλείο για να συνδεθούν οι τρόποι με τους οποίους οι άνθρωποι αλλάζουν τον πλανήτη. «Το να μπορείς να πεις ότι έλιωσαν τόσοι πάγοι που στην πραγματικότητα άλλαξαν την περιστροφή της Γης κατά ένα μετρήσιμο ποσό, νομίζω ότι σου δίνει την αίσθηση ότι, εντάξει, αυτό είναι μεγάλη υπόθεση», είπε ο ίδιος χαρακτηριστικά.