Антропогенне уповільнення обертання Землі: Рекордні темпи з епохи пліоцену

Новітні геофізичні розвідки, проведені спільними зусиллями науковців Віденського університету та Швейцарської вищої технічної школи Цюриха (ETH Zurich), зафіксували безпрецедентне зниження швидкості обертання нашої планети. Це явище безпосередньо пов’язане з антропогенним впливом на кліматичну систему Землі. Згідно з результатами дослідження, оприлюдненими в науковому виданні Journal of Geophysical Research: Solid Earth, протягом періоду з 2000 по 2020 рік тривалість земної доби зростала в середньому на 1,33 мілісекунди за століття. Такий темп гальмування визнано найвищим за останні 3,6 мільйона років, що відповідає кліматичним реаліям епохи пізнього пліоцену.

Ключовим механізмом, відповідальним за це планетарне гальмування, є глобальне перерозподілення мас, спричинене інтенсивним таненням полярних льодовикових щитів та гірських льодовиків. Коли крига, зосереджена поблизу земної осі, перетворюється на воду, вона стікає у Світовий океан і акумулюється ближче до екватора. Цей процес аналогічний тому, як фігурист сповільнює своє обертання, розводячи руки в сторони, що призводить до збільшення моменту інерції всієї планети.

Для кількісної оцінки цього феномену дослідницька група, до складу якої увійшли професор космічної геодезії Бенедикт Соя з ETH Zurich та дослідник Мостафа Кіані Шахванді з Віденського університету, застосувала інноваційний підхід. Науковці реконструювали історичні коливання рівня моря, аналізуючи хімічний склад скам’янілих черепашок бентосних форамініфер — мікроскопічних морських організмів, що виступають надійними палеокліматичними індикаторами. Завдяки впровадженню фізично обґрунтованої моделі глибокого навчання (Physics-Informed Diffusion Model, PIDM), експертам вдалося відтворити динаміку тривалості доби протягом усього плейстоцену та пізнього пліоцену.

Отримані результати свідчать, що жоден із льодовикових циклів за останні 2,6 мільйона років не супроводжувався настільки стрімким подовженням дня, як те, що спостерігається на початку XXI століття. Професор Бенедикт Соя підкреслив, що сучасна швидкість змін є унікальною для геологічної історії останніх 3,6 мільйона років. Прогнози вчених вказують на те, що до завершення поточного сторіччя кліматичний фактор уповільнення може стати потужнішим за традиційне місячне припливне гальмування, яке історично домінувало в цьому процесі.

Хоча зміна тривалості доби на частки мілісекунди здається несуттєвою для повсякденного сприйняття, вона несе серйозні технічні наслідки для функціонування високоточних систем. Стабільна робота критичної інфраструктури, зокрема супутникової навігації (включаючи GPS), астрономічних обсерваторій та глобальних фінансових мереж, вимагає абсолютної точності в синхронізації атомних годинників із даними про обертання Землі. Навіть мінімальна похибка в координатах, спричинена цим уповільненням, може порушити роботу прецизійно налаштованих систем.

У минулому для корекції розбіжностей між атомним та астрономічним часом періодично вводилася позитивна високосна секунда. Однак, згідно з новими геофізичними даними, у майбутньому може виникнути потреба у запровадженні негативної секунди, що потенційно може статися вже у 2026 році. Дане дослідження наочно демонструє, що антропогенні зміни клімату мають вимірюваний вплив на фундаментальні фізичні параметри планети, що вимагає обов'язкового врахування цих зрушень у майбутньому технологічному плануванні.