Mentre il mondo è alle prese con le conseguenze di vasta portata del cambiamento climatico, dalla crisi globale dei rifugiati al peggioramento delle stagioni delle allergie, è emerso un nuovo sviluppo: la potenziale necessità di un “secondo intercalare negativo” per mantenere i nostri orologi sincronizzati con un pianeta che cambia. . rotazione.
Gli scienziati hanno scoperto la complessa relazione tra lo scioglimento delle calotte polari della Terra e il cambiamento della rotazione del suo nucleo, rivelando un effetto sorprendente sulla struttura del tempo stesso.
Jacqueline McCleary, Assistente Professore di Fisica presso Università del Nordestfa luce su questo meraviglioso fenomeno.
“Finché esiste una società organizzata, abbiamo cercato di tenere traccia del tempo, o almeno dei giorni o delle stagioni”, spiega McCleary.
“Il nucleo, la crosta, gli oceani, il cambiamento climatico, l’adattamento isostatico dei ghiacciai – tutti questi fattori [are] Ha continuato: “Contribuire a cambiare la velocità di rotazione della Terra a un ritmo misurabile, qualcosa che accumulerebbe un secondo all’anno o qualcosa del genere”.
Tempo universale coordinato e tempo atomico internazionale
Per comprendere l'importanza di questa scoperta è necessario approfondire i due metodi fondamentali per misurare il tempo: il Tempo Coordinato Universale (UTC) e il Tempo Atomico Internazionale (TAI).
Il Tempo Coordinato Universale (UTC), noto anche come tempo siderale, è stato per lungo tempo lo standard globale per gli orologi e la misurazione del tempo, basato sulla rotazione della Terra e sulla posizione tra le stelle.
Tuttavia, come sottolinea McCleary, la rotazione della Terra è ben lungi dall’essere un ritmo costante ed è costantemente influenzata dalle forze gravitazionali del Sole, della Luna e della Terra stessa, nonché dalle maree e dalla rotazione del suo nucleo.
Inserisci il Tempo Atomico, o TAI, che è uno standard più rigoroso che varia molto poco e può anche essere fisso. Nel 1958, la International Timekeeping Society accettò di sincronizzare sia UTC che TAI.
Ma nel 1972, gli scienziati notarono che la rotazione della Terra aveva cominciato a rallentare leggermente, facendo divergere i due metodi di misurazione del tempo. Per mantenerli sincronizzati è nato il “secondo intercalare”.
Scioglimento dei ghiacciai e scioglimento dei ghiacci polari
McCleary identifica diversi fattori responsabili della diminuzione della frequenza di rotazione terrestre, incluso il blocco delle maree.
“La Luna attira la Terra, e la Terra attira la Luna, e nel tempo, l'effetto di ciò è che la Terra rallenta di una piccola quantità – come una parte su 10 miliardi – ma in modo significativo”, ha spiegato. disse.
Anche lo scioglimento dei ghiacciai a partire dall’era glaciale e, più recentemente, lo scioglimento dei ghiacci polari causato dai cambiamenti climatici indotti dall’uomo, hanno avuto un ruolo importante.
Man mano che l’acqua di fusione si diffonde, creando una massa d’acqua attorno all’equatore, la terra precedentemente intrappolata sotto il ghiaccio ai poli riemerge, rendendo più difficile la rotazione della Terra e allungando il giorno in UTC.
“Mentre i ghiacciai si sciolgono e la Terra si sposta lentamente indietro e la massa che si trovava ai poli si ridistribuisce all'equatore – poiché il fluido si diffonde più facilmente, il fluido risponde alla rotazione – la velocità di rotazione della Terra rallenta”, McCleary spiega. .
Earth Core è un gioco di cronometraggio a giocatori nascosti
Tuttavia, risultati recenti hanno rivelato uno sviluppo sorprendente: la Terra non sta più rallentando. In effetti, ha iniziato ad accelerare leggermente.
Mentre i secondi intercalari sono stati aggiunti quasi ogni anno tra il 1972 e il 1999 per adattarsi alla lenta rotazione della Terra, negli ultimi 23 anni sono stati aggiunti solo quattro secondi intercalari, l’ultima volta nel 2016.
Gli scienziati hanno scoperto che mentre il cambiamento climatico sta “trattenendo la Terra”, come dice McCleary, anche la parte liquida del nucleo terrestre sta rallentando, influenzando la velocità di rotazione della superficie del pianeta.
“Anche il nucleo della Terra, la parte liquida, ruota e talvolta sperimenta cambiamenti e fluttuazioni casuali. Attualmente, il nucleo della Terra ha rallentato negli ultimi decenni in modo casuale e attraverso una complessa serie di interazioni tra la parte liquida del nucleo e mantello e crosta, ovvero la parte solida. Dalla Terra, la crosta ruota più velocemente, spiega McCleary.
Ha sottolineato che “questo cambiamento casuale nella rotazione del nucleo, in particolare il rallentamento della velocità di rotazione, si traduce in un'accelerazione della rotazione della superficie terrestre, che avrà l'effetto di accorciare le giornate”.
Secondo salto negativo: aggiustamento nel tempo
Nel giro di pochi anni, ciò potrebbe portare all’implementazione di un secondo salto negativo per mantenere sincronizzati il tempo atomico e quello astronomico, anche se gli effetti dello scioglimento dei ghiacci polari potrebbero eventualmente ritardare la necessità di cambiare l’orologio dal 2026 al 2029.
Anche se impostare gli orologi su un secondo può sembrare insignificante, McCleary sottolinea il potenziale impatto sui sistemi globali.
“Sebbene la nostra infrastruttura informatica sia attrezzata per gestire i secondi intercalari positivi, essenzialmente nessuna delle nostre reti o servizi web è attrezzata per gestire i secondi intercalari negativi”, avverte McCleary.
“Non sanno come passare dalle 12:00:03 alle 12:00:02. Ho concluso che questo è fondamentalmente alla pari con il bug Y2K in cui dovevi riprogrammare tutto per consentire anni a quattro cifre.
Molto simile Bug Y2KMcCleary ritiene che un secondo salto negativo difficilmente causerà una catastrofe. Tuttavia, ciò potrebbe avere un impatto sulla misurazione del tempo di precisione e sulla comunità del tempo atomico.
In definitiva, suggerisce, l’alternativa a lasciare “fluttuare qualche secondo” è “riprogrammare Internet”, nel qual caso perdere un po’ di tempo potrebbe non essere poi una cosa così negativa.
Scioglimento del ghiaccio, cambiamento dell'ora e secondi intercalari negativi
In breve, mentre navighiamo nelle complessità di un pianeta in cambiamento, dobbiamo riconoscere la complessa danza tra lo scioglimento delle calotte polari della Terra, lo spostamento del nucleo e il concetto stesso di tempo.
La potenziale necessità di un secondo balzo negativo è un forte promemoria degli impatti di vasta portata del cambiamento climatico e sottolinea l’importanza di comprendere il delicato equilibrio che governa il nostro mondo.
Anche se impostare i nostri orologi solo di un secondo può sembrare banale, rappresenta una grande sfida per la comunità dei cronometraggi di precisione e per i sistemi globali che fanno affidamento sul tempo preciso.
Mentre andiamo avanti, dobbiamo abbracciare il caos e trovare soluzioni innovative per adattarci alle mutevoli sabbie del tempo, garantendo che la nostra infrastruttura tecnologica tenga il passo con i ritmi mutevoli del nostro pianeta.
Lo studio completo è stato pubblicato sulla rivista natura.
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