Мегасграда в Китай е толкова голяма, че забавя въртенето на Земята

Дори променя продължителността на един ден

Нашите древни предци са разделяли живота на дни, следвайки естествения ритъм на изгрева и залеза. Тази система е работила в продължение на хилядолетия, но през 20-ти век учените са направили голямо откритие: Земята всъщност е лош „часовник“.

Защо? Оказва се, че нито едно завъртане - нито един ден - не е с абсолютно еднаква дължина, пише Sciencefocus на BBC.

Фактори, които влияят на въртенето

Има много фактори, които могат да повлияят на въртенето на Земята, включително земетресенията. Земетресението през 2011 г. в Япония, това, което причини ядрената авария във Фукушима, ускори въртенето на Земята с 1,8 милионни от секундата.

Гравитацията на Луната също допринася за всичко това. Тя се опитва да „задържи“ океаните ни на място, но Земята все пак се върти под тях. Това приливно триене лишава Земята от част от ротационната ѝ енергия, което означава, че денят се удължава с около две хилядни от секундата (2 милисекунди) на век.

Въпреки че забавянето е дългосрочна тенденция, има и краткосрочни рекорди в обратната посока. Например, 29 юни 2022 г. беше най-краткият ден в историята, с 1,59 милисекунди по-кратък от средното, с което счупи предишния рекорд, поставен през 2020 г. Това се дължи на промени дълбоко в ядрото на Земята.

Учените са открили също, че така наречените изкуствени мегаструктури могат да повлияят на въртенето на Земята. Пример за това е язовирът „Трите клисури“ с височина 185 метра. Той се намира на река Яндзъ в провинция Хубей в централен Китай и е най-големият язовир в света, дълъг е повече от 2300 метра.

Числата ѝ са потресаващи. Построен е с 28 милиона кубически метра бетон и достатъчно стомана, за да се построят 63 Айфелови кули. Строен е от 40 000 души в продължение на 17 години, с обща стойност 37 милиарда долара. Язовирът може да побере 40 милиарда кубически метра вода - което е около 16 милиона олимпийски плувни басейна.

През 2005 г. ученият от НАСА д-р Бенджамин Фонг Чао изчисли, че концентрацията на такава маса на едно място може да повлияе на въртенето на Земята. Това твърдение наскоро се появи отново в социалните мрежи, но колко голямо е въздействието на язовира и защо?

Чао изчислил, че когато е пълен, язовирната стена може да удължи продължителността на деня с 0,06 микросекунди – това са 60 милиардни части от секундата.

Той също така изчисли, че язовирната стена може да премести земните полюси с около два сантиметра. Тази стойност обаче постоянно се колебае. Според професор Майк Томас и д-р Робърт Дийл от Германския изследователски център за геонауки, има „повече или по-малко сезонни вариации в въртенето на Земята поради сезонните промени в нивата на водата“.

Но как нещо, което построяваме, може да повлияе на въртенето на цялата планета?

Всичко се свежда до термина „момент на инерция“. Той е мярка за това колко едно тяло се съпротивлява на промяна в движението си - колкото по-голяма е масата и колкото по-далеч е от центъра на въртене, толкова по-голямо е съпротивлението на въртенето.

Когато язовирът „Трите клисури“ се напълни, огромна маса вода се оказва на значителна височина и по-далеч от оста на въртене на Земята. Така моментът на инерция леко нараства и въртенето се забавя съвсем малко.

Причината е запазването на ъгловия момент — общото „количество въртене“ в една система остава постоянно. Както при кънкьорите: с разперени ръце се въртят по-бавно, а когато ги приберат — по-бързо.

По същия начин, когато масата на Земята се „раздалечи“ от оста, скоростта на въртене трябва леко да намалее. В случая с „Трите клисури“ това удължава деня с около 60 милиардни части от секундата.

Има обаче човешки дейности с по-голям ефект. Пресъхването на Аралско море, след отклоняването на захранващите го реки, е забавило въртенето над три пъти повече. Още по-силен е ефектът от топенето на леда в Гренландия, което измества оста на въртене и влияе на продължителността на деня около десет пъти повече от пълненето на язовира.

И така, какъв е проблемът?

Като се има предвид колко малки са тези промени, защо изобщо имат значение? За да контролират спътниците и успешно да навигират сонди, посещаващи други планети в Слънчевата система, космическите агенции трябва да знаят много точно ориентацията и периода на въртене на Земята.

Фините промени, причинени от мегаструктури като язовир „Трите клисури“ – и още повече от начина, по който променяме природната среда – са достатъчно значителни, за да нарушат траекториите на сондите, ако не бъдат взети предвид.

С всички тези влияния, в допълнение към тези, причинени от Луната, земетресенията и процесите дълбоко в Земята, не е чудно, че учените срещат затруднения да използват Земята като часовник. Секундата вече не се определя като част от периода на въртене на Земята, а като времето, необходимо на цезиев атом да извърши малко повече от девет милиарда трептения.

Нашите предци може да са използвали планетата под краката си като гигантски часовник, но по същество това е много ненадежден часовник. И колкото повече влияем на света около нас, толкова по-изразено ще бъде това.