Hari-hari bumi telah meningkat secara misterius – para ilmuwan tidak tahu mengapa

Pengamatan astronomi yang cermat, dikombinasikan dengan jam atom, mengungkapkan bahwa panjang hari tiba-tiba meningkat. Para ilmuwan tidak tahu mengapa.

Ini memiliki implikasi penting tidak hanya untuk ketepatan waktu kita, tetapi juga untuk hal-hal seperti GPS dan teknologi presisi lainnya yang mengatur kehidupan modern kita.

Rotasi Bumi pada porosnya telah dipercepat selama beberapa dekade terakhir. Karena ini menentukan panjang hari, tren ini membuat hari-hari kita lebih pendek. Bahkan, pada Juni 2022 Kami membuat rekor! Untuk hari terpendek dalam setengah abad atau lebih.

Namun, terlepas dari rekor ini, sejak 2020, akselerasi konstan yang mencengangkan ini telah berubah menjadi deselerasi. Sekarang, hari-hari semakin panjang lagi, dan alasannya sejauh ini masih menjadi misteri.

Sementara jam di ponsel kami menunjukkan bahwa ada tepat 24 jam dalam sehari, waktu sebenarnya yang dibutuhkan Bumi untuk menyelesaikan satu siklus dapat sedikit berbeda. Kadang-kadang perubahan ini terjadi selama periode jutaan tahun, dan di lain waktu hampir seketika. Misalnya, bahkan gempa bumi dan peristiwa badai dapat berperan.

Ternyata hari ini angka ajaib 86.400 detik sangat langka.

Planet yang selalu berubah

Rotasi bumi telah melambat selama jutaan tahun karena efek gesekan yang terkait dengan pasang surut bulan. Proses ini menambahkan sekitar 2,3 milidetik ke panjang setiap hari setiap 100 tahun. Beberapa miliar tahun yang lalu, Hari Bumi sudah dekat 19 jam.

Selama dua puluh ribu tahun terakhir, proses lain telah bekerja dalam arah yang berlawanan, mempercepat rotasi Bumi. Ketika zaman es terakhir berakhir, pencairan lapisan es kutub menurunkan tekanan permukaan, dan mantel bumi mulai bergerak dengan mantap menuju kutub.

Sama seperti balerina berputar lebih cepat ketika mereka mengarahkan lengan mereka ke arah tubuh mereka—sumbu yang mereka putar—laju rotasi planet kita meningkat saat massa mantel ini bergerak lebih dekat ke sumbu bumi. Proses ini dipersingkat setiap hari sekitar 0,6 milidetik per abad.

Selama beberapa dekade dan lebih lama, hubungan antara interior bumi dan permukaannya juga berperan. Gempa besar dapat mengubah panjang hari, meskipun biasanya dalam jumlah kecil. Sebagai contoh, gempa Great Tohoku 2011 di Jepang, dengan kekuatan 8,9, diyakini telah mempercepat rotasi Bumi dengan jumlah yang relatif kecil. 1,8 mikrodetik.

Selain perubahan skala besar ini, dalam periode yang lebih pendek, cuaca dan iklim juga memiliki efek penting pada rotasi Bumi, menyebabkan perbedaan di kedua arah.

Siklus pasang surut dua bulanan dan bulanan menggerakkan massa di sekitar planet, menyebabkan variasi panjang hari hingga milidetik di kedua arah. Kita dapat melihat variasi pasang surut Merekam panjang hari selama periode hingga 18,6 tahun. Pergerakan atmosfer kita memiliki efek yang sangat kuat, dan arus laut juga berperan. Penutupan salju musiman, hujan atau ekstraksi air tanah mengubah banyak hal.

Mengapa bumi tiba-tiba melambat?

Sejak 1960-an, ketika operator teleskop radio di seluruh planet mulai menemukan teknologi Mendeteksi objek kosmik seperti quasar secara bersamaankami memiliki perkiraan yang sangat akurat tentang tingkat rotasi bumi.

Penggunaan teleskop radio untuk mengukur rotasi bumi termasuk pengamatan sumber radio seperti quasar. diatribusikan kepadanya:[{” attribute=””>NASA Goddard

A comparison between these measurements and an atomic clock has revealed a seemingly ever-shortening length of day over the past few years.

But there’s a surprising reveal once we take away the rotation speed fluctuations we know happen due to the tides and seasonal effects. Despite Earth reaching its shortest day on June 29, 2022, the long-term trajectory seems to have shifted from shortening to lengthening since 2020. This change is unprecedented over the past 50 years.

The reason for this change is not clear. It could be due to changes in weather systems, with back-to-back La Niña events, although these have occurred before. It could be increased melting of the ice sheets, although those have not deviated hugely from their steady rate of melt in recent years. Could it be related to the huge volcano explosion in Tonga injecting huge amounts of water into the atmosphere? Probably not, given that occurred in January 2022.

Scientists have speculated this recent, mysterious change in the planet’s rotational speed is related to a phenomenon called the “Chandler wobble” – a small deviation in Earth’s rotation axis with a period of about 430 days. Observations from radio telescopes also show that the wobble has diminished in recent years. Perhaps the two are linked.

One final possibility, which we think is plausible, is that nothing specific has changed inside or around Earth. It could just be long-term tidal effects working in parallel with other periodic processes to produce a temporary change in Earth’s rotation rate.

Do we need a ‘negative leap second’?

Precisely understanding Earth’s rotation rate is crucial for a host of applications – navigation systems such as GPS wouldn’t work without it. Also, every few years timekeepers insert leap seconds into our official timescales to make sure they don’t drift out of sync with our planet.

If Earth were to shift to even longer days, we may need to incorporate a “negative leap second” – this would be unprecedented, and may break the internet.

The need for negative leap seconds is regarded as unlikely right now. For now, we can welcome the news that – at least for a while – we all have a few extra milliseconds each day.

Written by:

• Matt King – Director of the ARC Australian Centre for Excellence in Antarctic Science, University of Tasmania
• Christopher Watson – Senior Lecturer, School of Geography, Planning, and Spatial Sciences, University of Tasmania

This article was first published in The Conversation.