Topniejący lód powoduje, że Ziemia obraca się ciężej, co powoduje wydłużenie dni

Przez długi czas działania człowieka miały niewielki wpływ na ruchy Ziemi, czyli prędkość jej obrotu i osi.

Ruchami tymi rządziła przede wszystkim siła grawitacji księżycowej oraz procesy wewnętrzne zachodzące w jądrze i płaszczu.

Jednak obecnie topnienie pokryw lodowych spowodowane działalnością człowieka zakłóca te naturalne ruchy.

Nowe badanie pokazuje, że oś obrotu Ziemi „przesuwa się” z powodu zmian klimatycznych i wewnętrznej dynamiki planety.

Naukowcy ze Szwajcarskiego Federalnego Instytutu Technologii w Zurychu wykorzystali najnowocześniejsze modele sztucznej inteligencji, aby lepiej zrozumieć ruch biegunowy, czyli ruch osi obrotu Ziemi względem skorupy.

Badanie przewiduje, że jeśli emisje gazów cieplarnianych będą nadal rosły, ostatecznie przeważą one nad długoterminowym wpływem księżycowych sił pływowych. Księżyc od miliardów lat niezmiennie wyznacza długość naszego dnia.

„My, ludzie, mamy większy wpływ na naszą planetę, niż zdajemy sobie sprawę” – powiedział Benedikt Soja, profesor geodezji kosmicznej na Wydziale Inżynierii Lądowej, Środowiska i Geoprzestrzennej Szwajcarskiego Federalnego Instytutu Technologii w Zurychu. „To oczywiście nakłada wielką odpowiedzialność na nas za przyszłość naszej planety.”

Wydłużanie dni

Dwa ostatnie badania wykazały zaskakujący związek pomiędzy topnieniem czap lodowych, drżeniem planety i długością naszego dnia.

Topniejący lód na biegunach powoduje redystrybucję masy w kierunku równika, spowalniając obrót Ziemi. Woda przemieszcza się z biegunów do równika, wytrącając Ziemię z równowagi.

W miarę topnienia lodu na powierzchni Ziemi rotacja planety zwalnia, a dni się wydłużają. Badania Szwajcarskiego Federalnego Instytutu Technologii w Zurychu pokazują, że to spowolnienie nieznacznie wydłuża naszą dobę – zaledwie o kilka milisekund w porównaniu z typowymi 86 400 sekundami.

W fizyce istnieje prawo zwane zasadą zachowania momentu pędu. Prawo to stwierdza, że ​​obracający się obiekt lubi obracać się z tą samą prędkością, chyba że coś zmusi go do zmiany. Rotacja Ziemi również podlega tej zasadzie. Topniejący lód powoduje redystrybucję masy, a to przesunięcie, zgodnie z prawem, spowalnia obrót Ziemi.

„Oznacza to, że następuje przesunięcie masy, co wpływa na obrót Ziemi” – wyjaśnił Suga.

Wpływ na jądro Ziemi

Naukowcy badali także, dlaczego i w jaki sposób oś Ziemi porusza się stopniowo w długich okresach. Zespół wykorzystał sieci neuronowe oparte na fizyce, aby stworzyć najbardziej kompleksowy jak dotąd model wyjaśniający, w jaki sposób ruchy w jądrze i płaszczu Ziemi oraz klimat na powierzchni przyczyniają się do ruchu biegunów.

Obydwa badania rzucają światło na złożoną sieć interakcji wewnątrz Ziemi. Zdarzenia zachodzące na powierzchni, takie jak topnienie lodu, mogą mieć konsekwencje w głębi rdzenia i odwrotnie.

„Zmiana klimatu powoduje ruch osi obrotu Ziemi, a sprzężenie zwrotne wynikające z zachowania momentu pędu również wydaje się zmieniać dynamikę jądra Ziemi” – wyjaśnił Suga.

W miarę topnienia lodu polarnego woda z biegunów przemieszcza się w kierunku równika, powodując z czasem wolniejszy obrót Ziemi. OgromnyBenedikt Soja wyjaśnił, że zjawisko to jest podobne do tego, co dzieje się, gdy łyżwiarka kręci się wolniej, gdy jej ramiona są wyciągnięte, niż wtedy, gdy są złożone. Ta sama zasada dotyczy obrotu Ziemi.

„Trwała zmiana klimatu może wpływać na procesy głęboko w Ziemi i może mieć większą skalę, niż wcześniej zakładano” – dodała Kayani Shahwandi, główna autorka badania i doktorantka, w artykule opublikowanym w czasopiśmie naukowym Science Alert. komunikat prasowy.