Тривалість дня і ночі на планеті може змінюватись. Вчені дізнались причину

Олександр Петров

Джерело: Science Alert

Ми звикли до чіткого визначення циклу дня і ночі, який зазвичай триває 24 години, однак механізми нашої планети здатні впливати на добовий цикл, змінюючи тривалість певного часу доби.

Головні тези:

Ядро Землі впливає на швидкість обертання планети, змінюючи тривалість дня і ночі.
Коливання тривалості доби можуть пояснюватись впливом Місяця та різних факторів, таких як зміни у об'ємах води та льоду.
Нові дослідження швейцарських науковців показали, що зміни у масі льоду та води Землі не мають такого значущого впливу, як вважалося раніше.
Важливе значення для довготривалих коливань довжини дня має внутрішня геодинаміка та рух рідини в зовнішньому ядрі планети.
Є мотивація для вдосконалення моделей ядра Землі, щоб краще зрозуміти складні процеси, що відбуваються у глибинах планети.

Що відомо про здатність ядра Землі впливати на тривалість дня і ночі

Багато коливань тривалості земної доби мають відомі причини. Але в масштабах від десятиліть до тисячоліть вчені помітили незначні коливання тривалості дня, які трохи складніше визначити, — зазначається у матеріалі.

Зокрема, група геофізиків зі Швейцарської вищої технічної школи Цюріха стверджує, що наразі отримала відповідь на питання, чому день і ніч можуть змінювати свою тривалість.

Тривалість доби на планеті здатна змінюватись — Зоряна ніч

Швейцарські науковці заявляють, що незначні зміни у розплавленому залізному ядрі Землі здатні впливати на швидкість обертання Землі.

Що саме впливає на зміну тривалості доби

Дослідники пояснюють, що існують кілька різних коливань, які впливають на зміну тривалості доби.

Одне з цих коливань складає близько 1,72 мілісекунди на століття і пояснюється впливом Місяця, а також повільними коливаннями земної кори, де колись був лід.

Крім того, на обертання Землі може впливати й зміна об'ємів води, адже маса зміщується під її поверхнею, так само як і об'єми льоду.

У десятилітніх масштабах коливання від 2 до 3 мілісекунд пов'язані з великомасштабними потоками в рідкому ядрі Землі. Але кожну тисячу років відбувається ще одне коливання — приблизно 3-4 мілісекунди, і його причина незрозуміла. Час коливань узгоджується з рухом на межі ядра і мантії, але попередня спроба 2006 року пов'язати модель з даними спостережень була не зовсім успішною, — зазначають науковці.

Швейцарські дослідники підкреслюють, що на сьогодняшній день методи теоретичного моделювання та збір даних спостережень значно покращились, що і спонукало їх провести нове дослідження.

Для точного визначення коливань науковцям необхідно було відмінусувати всі інші коливання.

Тобто їм потрібно було ретельно змоделювати зміни об'єму льоди та води та визначити, як вони змінюють обертання землі.

Крім того, потрібно було врахувати вплив притягання Місяця та еластичної земної кори.

Дослідники використовували нейронну мережу, а також вимірювання магнітного поля Землі, отримані з гірських порід, і сучасні вимірювання магнітного поля. Вони також використали попередню роботу, яка надала вичерпну історію обертання Землі на основі даних про затемнення і місячні затемнення — коли Місяць затуляє планету або зірку — аж до 720 року до нашої ери, — підкреслюється у матеріалі видання.

Отримані результати продемонстрували, що вплив зрушень у масі льоду та води Землі був набагато меншим, ніж вважалося раніше.

Ба більше, коливання на тисячолітніх часових масштабах узгоджуються зі спрощеною моделлю магнітогідродинаміки зовнішнього рідинного ядра Землі.

Наші результати показують важливість внутрішньої геодинаміки для довготривалих коливань довжини дня, особливо через рух рідини в зовнішньому ядрі Землі. Однак, попри існуючі недоліки, включаючи відсутність комплексної фізичної моделі, яка б враховувала різні компоненти динаміки ядра, існує достатня мотивація для вдосконалення наявних на сьогодні моделей ядра Землі, — підкреслюється у матеріалі за результатами дослідження швейцарських науковців.