Si no has logrado tanto este verano como esperaba, puedes culpar a las fuerzas mucho más allá de tu control: algunos de estos días de perro, por una medidase encuentran entre los más cortos que has vivido.
Durante la mayor parte de la historia de la humanidad, tenemos tiempo medido Según el sol, mientras se levanta y se establece, esencialmente, a través de la orientación de la Tierra hacia el cosmos que nos rodea. Pero compare esa técnica con Tiempo de cronometraje moderno y superprecisosy pronto encontrará que cada día varía un poco en la escala de milésimas de segundo. Este verano, algunos factores se suman para hacer un puñado de giros de la Tierra, que ocurren el 10 de julio, 22 de julio y 5 de agosto, más de un milisegundo más rápido que el promedio de las últimas décadas.
Sí, hay científicos cuyo trabajo es rastrear estas cosas; No, no están particularmente preocupados por estos desarrollos. “Es un fenómeno muy pequeño”, dice Christian Bizouard, astrónomo del Observatorio de París y científico primario del Centro Internacional de Orientación de la Tierra de Rotación de la Tierra y Sistemas de Referencia. “No hay nada extraordinario [happening]. “
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Bizouard tiene un punto, por supuesto, nadie se dará a notar que el sol sale un milisegundo más temprano o más tarde de lo que podríamos esperar. Pero el seguimiento de la rotación de la Tierra a este nivel de precisión es vital porque innumerables aspectos de la vida moderna dependen de nuestra capacidad de identificar ubicaciones dentro de un metro, y la navegación GPS de alta precisión requiere que los satélites sepan exactamente dónde se comparan con las características en la superficie de la Tierra.
Entonces Bizouard y sus colegas rastrean la orientación de la Tierra en el espacio. Para hacerlo, han alistado astrónomos de todo el planeta para monitorear una colección de aproximadamente 300 objetos, dice, principalmente los objetos brillantes, muy distantes y supermaneados de agujero-agujero conocido como cuásares. Todo el día, todos los días, pares de observatorios distantes sintonizados a longitudes de onda de radio de luz registran en su objeto específico. Al medir el desajuste de tiempo entre la luz recibida en cada estación, los científicos pueden calcular la ubicación precisa de los observatorios y, a su vez, el planeta.
Así es como los científicos saben que la cantidad de tiempo que lleva la Tierra completar una rotación varía ligeramente. Pero por qué ¿La velocidad del planeta varía? Incluso si nunca nota su pérdida, los milisegundos que faltan nos ofrecen una idea de las intrincadas rarezas del planeta en el que vivimos, así que vamos a rastrearlos.
Oficialmente, El tiempo se define por nueve mil millones de vibraciones de un átomo de cesio por segundo86,400 segundos por día. Inconso, el comportamiento de la Tierra no se rige por los átomos de cesio. La física sostiene que, como un objeto sólido que se mueve en el vacío, la Tierra debe seguir girando al mismo ritmo a menos que alguna fuerza externa interviene, dice Duncan Agnew, geofísica de la Institución de Oceanografía de Scripps.
Pero la Tierra no es un objeto sólido simple, y tiene una luna bastante grande que puede proporcionar una fuerza externa. Eso significa que varios factores diferentes pueden afectar la velocidad de rotación de la Tierra.
Dos de estos factores: el núcleo y el ambiente—Emre afecta el giro de la Tierra bajo un principio similar. La velocidad de rotación general del sistema de tierra debe mantenerse estable, por lo que si el movimiento de un componente cambia, entonces el planeta general tiene que compensar. “La suma de todas las rotaciones tiene que sumar a lo mismo”, dice Agnew. “Si parte de la tierra va más lenta, otra parte tiene que ir más rápido”.
Tome el núcleo de la Tierra, por ejemplo, esconderse debajo de lo que pensamos como el suelo sólido sobre el que caminamos. Solo la porción interna del núcleo es realmente sólida; El resto es fluido. “Está esta bola gigante de hierro fundido del tamaño de la luna dentro de la tierra”, dice Agnew. Todo ese metal líquido (hay un poco de níquel mezclado con el hierro) se está moviendo, creando el campo magnético que nos protege de algunos de los muchos peligros del espacio.
La actividad del núcleo es un gran misterio. La región no está en realidad tan lejos, a menos de 2,000 millas de la superficie, más cerca de lo que la ciudad de Nueva York está de Los Ángeles, pero no se puede acceder directamente y, por lo tanto, es muy difícil de entender. En las últimas décadas, por cualquier razón, El giro del núcleo se ha estado ralentizandoobligando al resto de la tierra a acelerar para compensar.
“El núcleo es lo que cambia la rapidez con que la tierra gira en períodos de 10 años a cientos de años”, dice Agnew. “El núcleo se ha estado desacelerando durante los últimos 50 años, y como resultado, la Tierra se ha estado acelerando”. (Esta aceleración es parte de por qué los cronometradores no han implementado un salto artificial segundo—Un táctica utilizada anualmente durante pequeños períodos de finales del siglo XX, desde 2016 y no espere hacerlo pronto).
Un fenómeno similar se desarrolla en la atmósfera de la Tierra. Al igual que el núcleo, la atmósfera es una masa fluida, y aunque es muy compleja, los científicos tienen una visión mucho mejor que en el núcleo esquivo. La atmósfera cambia con las estaciones a medida que la radiación del sol cae desproporcionadamente en diferentes partes del planeta.
Los hemisferios norte y sur tienen una corriente de chorro polar primario, un río de viento fuerte que fluye de oeste a este que deambula norte y sur mientras transporta el clima alrededor del planeta. Debido a la topografía de la Tierra y la influencia de las corrientes oceánicas, la corriente en chorro del hemisferio sur es más fuerte en general que la del hemisferio norte. Y cada corriente de chorro es más rápida durante el invierno de su hemisferio, disminuyendo un poco en el verano local. Combine esos factores y el verano del hemisferio norte ve una pequeña disminución en las velocidades totales de viento oeste (aquellos que fluyen de oeste a este), dice Agnew, lo que obliga a la tierra sólida para girar una pizca más rápidamente para compensar.
Este efecto atmosférico es la razón por la cual la tasa de rotación cambia en un ciclo anual, con los días en que la Tierra gira más rápido que se agrupa en el verano del hemisferio norte, particularmente julio y agosto.
En la medida en que el núcleo explica los cambios decadales y la atmósfera explica los anuales, la Luna explica las diferencias milenarias y diarias en la tasa de rotación de la Tierra.
En las escalas de tiempo geológicas, la rotación de la Tierra se está desacelerando debido a las influencias de las mareas de la luna en el agua que llena los océanos de nuestro planeta. La gravedad de la luna cae el agua, causando una fricción infinitesimal entre el océano y el fondo marino. “Eso ha estado desacelerando la tierra desde que la tierra tenía océanos”, dice Agnew.
Esta tendencia no se registra en los humanos, pero con el tiempo, el efecto es bastante notable. Hace unos 70 millones de años, poco antes La extinción de los dinosaurios no esteriosun día fue aproximadamente media hora más corto de lo que es hoy, por ejemplo. El reloj es aún más atrás, hasta hace 245 millones de años, cuando los dinosaurios llegaron por primera vez en escena, y un día duró un poco más de 22 horas y media, los científicos han calculado.
La luna causa un segundo fenómeno que afecta la rotación de la Tierra en una escala de tiempo humana. Los beachleers saben muy bien que La gravedad de la luna causa las mareas diarias altas y bajas de los maresy la tierra sólida se eleva y cae un poco en respuesta a la luna también, aunque no tan notablemente.
Pero la órbita de la Luna no se alinea con el ecuador de la Tierra: el camino de nuestro compañero constante está un poco inclinado en comparación con la Tierra. Debido a esto, las protuberancias de las mareas deambulan hacia el norte y el sur por el transcurso de los bucles de la luna alrededor de la tierra. Cuando la luna está justo sobre el ecuador, las protuberancias de las mareas también lo están y, por lo tanto, su masa está más lejos del eje de espín del planeta; Cuando la luna es la más lejana al norte o al sur, las bultos se alejan del ecuador, ligeramente más cerca del eje de espín del planeta. Esto aprovecha la misma física que un patinador de hielo giratorio con brazos extendidos cuando abrazan su cofre para acelerar: la velocidad de rotación de la Tierra acelera solo un cabello cuando la luna está en el punto más septentrional o más meridional en su órbita, aproximadamente cada dos semanas.
Todos estos factores se combinan para el estado notablemente complicado de la tasa de rotación de la Tierra: se está desacelerando durante el tiempo geológico debido a la fricción oceánica, pero se ha acelerado en las últimas décadas debido al núcleo, y su velocidad de giro aumenta ligeramente cada verano desde la atmósfera y cada dos semanas desde la deambulación norte-sur de la Luna.
Los cambios tienen tanto sentido en términos de física que científicos como Bizouard pueden dar por sentado variaciones en la tasa de rotación de la Tierra. Y los científicos tienen cierta comprensión de los cambios anuales y semanales en la tasa de giro de la Tierra, lo que les permite esperar los rápidos días de verano. Pero los misterios del núcleo de la Tierra evitan que estos expertos trazen con confianza cómo la rotación de la Tierra se cambiará en el futuro. “No podemos predecir nada”, dice Bizouard.
Los científicos presentan predicciones de todos modos, por supuesto. A medida que se acercaba el verano, pensaron que el 5 de agosto podría ser el El día más corto del añoUn 1,5 milisegundos completos más cortos de lo habitual. Las estimaciones actuales aún indican que este día será mucho más corto, y que el 18 de agosto puede ser otro contendiente para la rotación más rápida del año. En comparación, el día de rotación más corto en los últimos años fue el 5 de julio de 2024, cuando perdimos 1.66 milisegundos.
Sí, probablemente ahora haya pasado más tiempo envolviendo su mente alrededor de los días más rápidos de la Tierra que jamás haya perdido por los caprichos del giro de nuestro planeta; Sé que tengo. Vamos a llamarlo otra razón por la que vivimos en el planeta más notable que existe.