Взаимодействие Луны и Солнца определяет продолжительность дня на Земле: Луна замедляет вращение нашей планеты, Солнце — ускоряет. Согласно исследованиям, в будущем изменение климата может усилить эффект торможения.
Океанские приливы, вызываемые Луной, действуют как тормозные колодки и замедляют вращение Земли. В то же время, если бы оно зависело только от спутника Земли, продолжительность дня уже должна была бы составлять 60 часов. Однако Солнце затормозило вращение Земли примерно на полтора миллиарда лет и тем самым обеспечило сегодняшнюю продолжительность дня в 24 часа. К такому выводу пришла группа исследователей из Канады и Франции на основе геологических исследований приливных отложений и с помощью климатических моделей. Глобальное потепление, делают вывод ученые в научном журнале «Science Advances», может усилить это замедление в будущем.
4,5 млрд. лет назад Земля вращалась значительно быстрее, чем сегодня. В то время сутки были короче десяти часов. Тогда же только что сформировавшаяся Луна еще вращалась вокруг Земли по значительно более узкой траектории, и, соответственно, приливы были гораздо сильнее, чем сегодня. Поскольку они выполняли роль тормоза, вращение Земли неуклонно замедлялось — примерно до двух миллиардов лет назад. Как показывают исследования Нормана Мюррея из Университета Торонто (Канада) и его коллег, тогда этот процесс остановился — продолжительность суток оставалась постоянной, около 19,5 часов в течение 1,4 млрд. лет. Затем она стала увеличиваться, и так оставалось вплоть до наших дней.
Вызванные солнечной радиацией
Сегодня с помощью климатических моделей, используемых, например, для прогнозирования текущего глобального потепления, исследователи выяснили причину застоя. «Солнечное излучение также вызывает приливы в атмосфере Земли, — поясняет Мюррей. — Эти атмосферные приливы, в отличие от лунных, ускоряют вращение Земли, но по сравнению с ними они значительно меньше и поэтому в основном не имеют большого значения». Однако, как показывают исследования, не всегда.
Это связано с тем, что воздушная оболочка Земли может колебаться подобно колоколу, и амплитуда зависит от температуры атмосферы. Два миллиарда лет назад атмосфера была теплее, чем сейчас, и произошел «резонанс»: колебания воздушной оболочки внезапно совпали с периодом вращения — а значит, и с приливами, вызванными солнечной радиацией. Резонанс привел к тому, что солнечные приливы стали увеличиваться, и их влияние на вращение Земли стало настолько сильным, что оно компенсировало замедление, вызванное Луной.
Мюррей сравнивает это явление с детскими качелями: «Если подтолкнуть ребенка независимо от движения качелей, то качели поднимутся не очень высоко. Однако если толкать в том же ритме, что и качели, т.е. в резонансе, то качели поднимаются все выше и выше. Точно так же атмосферный резонанс вызывает солнечные приливы и отливы».
Заглядывая в будущее Земли
Но исследование Мюррея и его коллег не только показывает, почему день на Земле сегодня длится 24 часа. Оно также позволяет заглянуть в будущее Земли. Колебания земной атмосферы сегодня длятся 22,8 часа — и хотя они не совпадают с продолжительностью дня, но и не слишком далеки от нее. «Однако если глобальное потепление продолжит повышать температуру атмосферы, то эта разница будет увеличиваться, — заявляет Мюррей. — В результате влияние Солнца на вращение Земли продолжает уменьшаться — и длина дня увеличивается быстрее, чем это происходило бы без потепления».
Однако такое развитие событий не вызывает тревоги: в настоящее время длина дня уменьшается на 1,7 тысячных долей секунды в столетие — даже значительно большее уменьшение было бы незначительным, если рассматривать его в масштабах человеческого времени.
Об этом говорит Германия:
Когда нужен апостиль и где его получить
Страхование автомобилей в Германии резко подорожало
Германия: Насколько полезны чипсы из чечевицы и нута — что утверждает Stiftung Warentest
Германия — О чем следует помнить при аренде автомобиля на время отпуска
Электронные рецепты в Германии станут обязательными — что важно знать пациентам
Кому в Германии отпуск не по карману
Какой статус надежнее: мама гражданина Германии или студентка — отвечает адвокат
В Германии изобрели пиво из воды и порошка
Всегда ли в Германии нужно платить за пользование туалетом
В первой десятке наследия ЮНЕСКО — два объекта из Германии
