Как ядро нашей планеты влияет на продолжительность суток

Земля, казалось бы, вращается с идеальной точностью, обеспечивая стабильный цикл смен дня и ночи, длящийся ровно 24 часа. Однако эта точность лишь иллюзия. На самом деле наша планета — огромный вращающийся шар, подверженный множеству воздействий, включая силу притяжения Луны и процессы, происходящие глубоко внутри её недр. Геофизики из Швейцарии считают, что нашли ключ к разгадке микроскопических колебаний длительности земных суток. Исследование опубликовано в журнале Geophysical Research Letters.

Фото из открытых источников

Несмотря на то, что многие аспекты вращения Земли хорошо изучены, существуют небольшие отклонения, которые сложно объяснить. Например, за последние десятилетия и столетия учёные фиксировали едва заметные колебания длительности суток, составляющие всего несколько миллисекунд. В масштабах тысячелетий эти колебания достигают 3–4 миллисекунд, и их происхождение оставалось загадкой.

Группа исследователей из Швейцарской высшей технической школы Цюриха предположила, что источник этих аномалий скрывается в глубинах Земли — точнее, в её расплавленном железном ядре. Они выдвинули гипотезу, согласно которой мелкие изменения в движении жидкостей в этом ядре могут оказывать влияние на скорость вращения планеты.

Для проверки своей теории учёным пришлось учесть целый ряд других факторов, способных повлиять на длительность суток. Среди них — изменение положения ледников и океанов, а также взаимодействие Земли с Луной. Эти силы уже давно известны и объясняют часть колебаний, но не полностью.

Например, Луну связывают с замедлением вращения Земли примерно на 1,72 миллисекунды в столетие. Кроме того, изменение объёма воды и льда на поверхности планеты тоже играет свою роль. Однако ни одно из этих объяснений не даёт полного ответа на вопрос о тысячелетних колебаниях.

Именно поэтому швейцарские учёные сосредоточили своё внимание на внешнем жидком ядре Земли. Они предполагают, что движение потоков железа в этом слое может вызывать микроскопические изменения в скорости вращения планеты. Для подтверждения этого они провели сложное моделирование, исключив все другие известные воздействия.

Использовав нейронные сети и данные о магнитном поле Земли, собранном из древних горных пород, команда смогла получить новую картину происходящего. Их анализ показал, что влияние льда и воды оказалось менее значительным, чем предполагалось ранее. Зато колебания в масштабе тысячелетий оказались тесно связаны с процессами в ядре.

Учёные признают, что их работа требует дальнейшего уточнения и дополнительных исследований. Тем не менее, они уверены, что изучение внутренней структуры Земли поможет лучше понять механизмы, регулирующие её вращение.

По словам авторов работы, «внутренняя геодинамика действительно влияет на долголетние колебания продолжительности суток». Возможно, в будущем мы сможем узнать больше о том, как Земля реагирует на мельчайшие изменения в своём внутреннем устройстве.

Так что, возможно, наше привычное представление о точности вращения Земли вскоре может измениться. Ведь даже такая маленькая деталь, как движение расплавленного металла в центре планеты, способна изменить ход времени.