Возможно, ученые вот-вот разрешат один из самых сложных и наименее очевидных вопросов, связанных с изменением климата: его влияние на вращение планеты и, следовательно, на продолжительность дня.
Это не значит, что у ученых есть ответ, а если он и будет получен, то, скорее всего, будет измеряться в исчезающе малых единицах времени. Но даже если ответ окажется незначительным, попытка решить этот вопрос — показатель сложности, влияния и масштабов глобального потепления как следствия сжигания человеком ископаемого топлива. Оно влияет даже на ось планеты и меняет наши дни.
Джерри Митровица, ученый-планетолог из Гарвардского университета, и его коллеги сообщают в журнале Science Advances, что им удалось установить связь между глобальным повышением уровня моря в прошлом и вращением Земли во время ее годичного путешествия вокруг Солнца.
Точнее, им удалось решить загадку 13-летней давности, известную как загадка Мунка. В ходе исследования возник простой вопрос, на который невозможно ответить просто так: если изменения на поверхности Земли замедляют ее вращение, то, конечно, должно быть возможно обнаружить вклад повышения уровня моря?
Почти все может повлиять на вращение планеты: землетрясение и цунами в Тохоку в 2011 году сократили день на 1,8 миллионных долей секунды, но наступление и отступление ледниковых периодов также изменило бы часы, если бы в то время они существовали, а ежедневные океанские приливы уже миллиарды лет заставляют день тянуться дольше.
Ископаемые кораллы показывают, что в девонском периоде 400 миллионов лет назад год длился более 400 дней. Сейчас их всего 365 с небольшим.
Замедление
Астрономы проверили древние вавилонские, китайские, греческие и арабские записи о солнечных затмениях и использовали их для относительно точного расчета скорости, с которой замедлилось вращение Земли.
Они пришли к ответу: с 500 года до н. э. земное и вселенское время разошлись на 16 000 секунд, или на 4,5 часа.
Измерение времени остается одной из древнейших головных болей человечества. По первому определению, секунда — это деление минуты и часа, а сутки определяются как 24 часа. Это означает, что если Земля замедляется, то день становится длиннее, а вместе с ним и секунда.
Именно поэтому астрономы договорились зафиксировать секунду на точном делении 1820 года и назвать это универсальным временем. А потом, когда и это оказалось недостаточно точным, они привязали ее к числу колебаний в атоме цезия-133 при точной температуре.
Но это отделило секунду от 24 часов в сутках. Поэтому время от времени — последний раз это произошло в июле 2015 года — повелителям времени из международной научной бюрократии приходится вводить високосную секунду, чтобы вселенское и земное время шли в ногу.
С 1972 года в общей сложности было 26 високосных секунд для синхронизации двух способов измерения времени.
Затем, в 2002 году, Уолтер Мунк из Океанографического института Скриппса в Сан-Диего задал вопрос: если 40 000 миллиардов тонн льда превращаются в растущий уровень моря и изменяют ось и вращение планеты, можно ли измерить этот эффект? И если его нельзя точно измерить, то почему бы и нет?
Требуется переосмысление
Гарвардские авторы считают, что у них есть ответ: оценки, на которых основывалась статья Мунка, необходимо пересмотреть. Этот пересмотр включает в себя геофизику, археоастрономию и микроизмерения.
В нем задействованы динамические процессы, происходящие далеко под земной корой, а также новый, более пристальный взгляд на сообщение древних наблюдений за затмениями и более детальное изучение данных о повышении уровня моря.
Это не означает, что у них есть ответ на вопрос о влиянии изменения климата на вращение Земли, но когда они его получат, то, скорее всего, он будет измеряться миллионными долями секунды в год.
Так что людям не нужно переводить часы. Но это исследование — показатель огромного количества вопросов, возникающих в стремлении глубже понять науку о глобальном климате. И, возможно, это даже принесет свои плоды в виде более точного прогнозирования климата.
Как заключает команда Гарвардского университета: «Противостояние элегантному изложению загадки Мунка улучшило наше понимание вращения Земли в течение последних трех тысячелетий и отдельных источников повышения уровня моря в столетие до начала 1990-х годов. Примирение также добавляет уверенности в текущих усилиях по прогнозированию этого повышения до конца текущего столетия и далее».
