Se schimbă viteza de rotație a Pământului. Descoperirea care i-a pus pe gânduri pe cercetători

Potrivit specialiștilor, efectele schimbărilor climatice au devenit atât de puternice încât modifică durata zilei într-un ritm care nu a mai fost observat în ultimii 3,6 milioane de ani.

Deși diferențele sunt aproape imposibil de perceput în viața de zi cu zi, cercetătorii spun că Pământul are nevoie de puțin mai mult timp pentru a-și finaliza fiecare rotație. Vorbim despre fracțiuni de milisecundă, însă mecanismele care provoacă aceste schimbări implică forțe uriașe și redistribuiri masive de materie la nivel planetar.

Topirea gheții mută masa planetei

La originea fenomenului se află topirea accelerată a calotelor glaciare și a ghețarilor, cauzată de încălzirea globală.

Apa care timp de mii de ani a fost blocată în regiunile polare ajunge în oceane și este redistribuită către zonele apropiate de Ecuator. Acest transfer modifică modul în care este distribuită masa pe suprafața planetei și influențează viteza de rotație a Pământului.

Cercetătorii compară fenomenul cu mișcarea unui patinator artistic. Atunci când își întinde brațele în timpul unei piruete, rotația încetinește. În mod similar, masa care se deplasează de la poli către latitudini mai joase determină o încetinire a rotației planetei.

O situație fără precedent în milioane de ani

Deși oamenii de știință știau deja că schimbările climatice influențează rotația Pământului, noua cercetare și-a propus să afle dacă în trecutul geologic a existat un fenomen comparabil.

Pentru a găsi răspunsul, specialiștii de la Universitatea din Viena și ETH Zurich au analizat date care acoperă o perioadă de aproximativ 3,6 milioane de ani.

Concluzia lor este categorică: nu există niciun exemplu similar în intervalul studiat.

De ce durata unei zile nu este niciodată identică

Mulți oameni presupun că o zi are întotdeauna aceeași durată, însă realitatea este mai complicată.

Rotația Pământului este influențată permanent de numeroși factori, printre care atracția gravitațională exercitată de Lună, procesele care au loc în interiorul planetei și schimbările din atmosferă.

Toate aceste forțe acționează simultan și generează variații ale duratei unei zile de-a lungul timpului geologic.

Ceea ce arată noul studiu este că schimbările climatice au devenit acum suficient de puternice pentru a concura cu aceste mecanisme naturale și, în viitor, chiar pentru a le depăși.

Cum au reușit cercetătorii să privească 3,6 milioane de ani în trecut

Pentru a reconstrui istoria rotației planetei, oamenii de știință au apelat la o sursă neașteptată de informații: cochiliile fosilizate ale unor organisme marine unicelulare numite foraminifere bentonice.

Structura chimică a acestor organisme păstrează informații despre variațiile nivelului mărilor și oceanelor din trecut.

Analizând aceste date, cercetătorii au putut estima modul în care distribuția masei pe planetă s-a schimbat în timp și cum a influențat rotația Pământului.

Pentru interpretarea informațiilor a fost utilizat un algoritm special de învățare automată, dezvoltat pentru a gestiona incertitudinile asociate unor date atât de vechi. Acesta a permis formularea unor concluzii considerate robuste chiar și pentru perioada Pliocenului târziu, în urmă cu aproximativ 3,6 milioane de ani.

Cifra care i-a surprins pe cercetători

În întreaga arhivă geologică analizată, perioada actuală se remarcă în mod clar.

Potrivit studiului, schimbările climatice determină în prezent o prelungire a duratei zilei de aproximativ 1,33 milisecunde pe secol.

Valoarea poate părea neînsemnată, însă pentru a produce o asemenea modificare este necesară o redistribuire colosală a masei planetei.

„O astfel de schimbare a lungimii zilei necesită o redistribuire uimitoare a masei: de ordinul a 1.000 de gigatone care se deplasează de la poli la oceane. Pentru a vizualiza această cantitate, imaginați-vă un cub solid de gheață plasat deasupra orașului New York. Ar avea o înălțime de 10 km, mai înalt decât Muntele Everest", spune profesorul Benedikt Soja de la ETH Zurich, coautor al studiului, citat de BBC Science Focus.

Energia implicată este comparabilă cu un cutremur uriaș

Dimensiunea fenomenului devine și mai impresionantă atunci când este analizată energia necesară pentru a produce această schimbare.

Dr. Mostafa Kiani Shahvandi, cercetător la Universitatea din Viena și autor principal al studiului, explică astfel amploarea procesului:

„Schimbarea energiei de rotație a Pământului este echivalentă cu un cutremur cu magnitudinea de 9,0".

Specialistul subliniază că această comparație nu se referă la distrugerile provocate de un seism, ci la cantitatea de energie implicată la scară planetară.

Un episod asemănător a existat acum două milioane de ani

Analiza geologică a identificat un singur moment în trecut când ritmul schimbărilor s-a apropiat de cel observat astăzi.

Evenimentul a avut loc în urmă cu aproximativ două milioane de ani și a fost provocat de o combinație rară de factori naturali.

„O «furtună perfectă» de calote glaciare fragile și un vârf natural de CO₂ au declanșat o topire masivă a calotelor glaciare polare", spune Soja. „Acest eveniment rar nu s-a mai repetat în mod natural de atunci, totuși activitatea umană egalează acum aceeași forță la scară planetară în puțin peste un secol".

Luna ar putea pierde rolul principal

Una dintre concluziile cele mai spectaculoase ale cercetării privește viitorul.

Dacă emisiile de gaze cu efect de seră vor continua să crească și dependența de combustibili fosili va rămâne ridicată, schimbările climatice ar putea deveni până la sfârșitul secolului principalul factor care influențează durata unei zile.

În acest scenariu, impactul încălzirii globale asupra rotației planetei ar depăși chiar și influența gravitațională exercitată de Lună.

De ce contează câteva milisecunde

Deși pentru majoritatea oamenilor diferența este imposibil de observat, efectele nu sunt doar teoretice.

Sistemele moderne de navigație și tehnologiile care depind de măsurători extrem de precise ale timpului pot fi afectate de asemenea modificări.

„Deși o milisecundă poate părea infimă, acest efect este esențial pentru sincronizarea ultraprecisă necesară navigației GPS pe Pământ și navigației navelor spațiale în sistemul solar", spune Soja.

O dovadă a influenței uriașe pe care o are omul asupra planetei

Pentru cercetători, cea mai importantă concluzie nu este însă modificarea duratei unei zile, ci ceea ce aceasta spune despre impactul activităților umane asupra planetei.

Redistribuirea masivă a apei este asociată cu alte efecte deja vizibile, precum creșterea nivelului mărilor și intensificarea fenomenelor meteorologice extreme.

Aceste transformări au potențialul de a schimba semnificativ condițiile de viață din numeroase regiuni ale lumii în deceniile următoare.

„Cea mai importantă concluzie este că influența umană asupra sistemului terestru a devenit atât de profundă încât acum schimbăm chiar modul în care se rotește Pământul nostru", spune Soja.

În perioada următoare, cercetătorii intenționează să analizeze și alte procese prin care activitatea umană modifică distribuția masei pe planetă. Printre acestea se numără epuizarea rezervelor de apă subterană și schimbările din ciclul global al apei generate de încălzirea climatică.

Primele estimări indică faptul că aceste efecte sunt mai reduse decât cele produse de topirea ghețarilor și a calotelor glaciare, însă oamenii de știință consideră că ele trebuie înțelese în detaliu pentru a putea determina cu exactitate cât de rapid și cât de profund modifică omenirea rotația Pământului.