Изменение продолжительности суток

В связи с притяжением Луны, видимым проявлением которого являются приливы, скорость вращения Земли постепенно уменьшается. За столетие продолжительность земных суток увеличивается приблизительно на 2 миллисекунды.

Изменение длины дня в течение геологического времени было проверено экспериментально, благодаря подсчёту кольцевых линий у ископаемых кораллов. Кораллы откладывают на своём внешнем скелете в виде колец карбонат кальция; цикличность отложения колец связана как с дневным освещением, так и с периодичными сезонными изменениями: в 1963 году американский палеонтолог Джон Уэллс (1907—1994) открыл, что по кольцевым образованиям на эпитеке кораллов, можно определить количество дней в году той эпохи, когда эти кораллы жили. Учитывая изменение продолжительности года и экстраполируя назад во времени замедление скорости вращения Земли благодаря влиянию Луны, можно также определить продолжительность суток в тот или иной геологический период.

Чтобы узнать продолжительность суток до эпохи возникновения кораллов, учёным пришлось прибегнуть к помощи синезелёных водорослей. С 1998 года китайские исследователи Чжу Шисин, Хуан Сюегуан и Синь Хоутянь из Тяньцзиньского института геологии и минеральных ресурсов проанализировали более 500 ископаемых строматолитов возрастом 1,3 миллиарда лет, росших некогда возле экватора и погребённых на горах Яньшань. Синезелёные водоросли реагируют на смену светлого и тёмного времени суток направлением своего роста и глубиной цвета: днём они окрашены в светлые тона и растут вертикально, ночью имеют тёмную окраску и растут горизонтально. По внешнему виду данных организмов, учитывая скорость их роста и накопленные научные данные по геологии и климатологии, оказалось возможным определить годовой, месячный и ежедневный ритмы роста синезелёных водорослей. Согласно полученным результатам, учёными был сделан вывод, что 1,3 миллиарда лет тому назад (в Докембрийскую эпоху) земные сутки длились 14,91—16,05 часов, а год состоял из 546—588 дней.

Кроме изменения скорости вращения Земли на длительном промежутке времени (и вытекающим отсюда изменением длительности суток), изо дня в день происходят незначительные изменения скорости вращения планеты, связанные с распределением масс, например, из-за уменьшения объёма мирового океана или атмосферы от колебаний их средней температуры. При охлаждении мирового океана или атмосферы Земля вращается быстрее (и наоборот), так как в результате действует закон сохранения момента импульса. Также изменение средней продолжительности суток могут вызывать геологические события, например, сильные землетрясения. Так, в результате землетрясения 2004 года в Индийском океане продолжительность суток уменьшилась примерно на 2,68 микросекунды[22]. Такие изменения отмечены и могут быть измерены современными методами.

В 1967 году Международный комитет мер и весов принял фиксированную секунду, без привязки к текущей продолжительности солнечных суток на Земле. Новая секунда стала равна 9 192 631 770 периодам излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133 при отсутствии возмущения внешними полями. Согласование шкалы всемирного координированного времени UTC (основанной на равномерной шкале атомного времени) с изменяющейся продолжительностью суток производится с помощью секунды координации. По указанию Международной службы вращения Земли последний раз секунда координации добавлялась 30 июня 2015 года. Однако в связи с неудобством, создаваемым коррекцией часов для программистов, Международный союз телекоммуникаций предлагает отказаться от подобной практики.

Источник: vk.com