Smältande polaris bromsar jordens rotation, med möjliga konsekvenser för tidtagningen

Den globala uppvärmningen har bromsat jordens rotation något – och kan påverka sättet vi mäter tid.

En studie som publicerades i onsdags fann att smältande polaris – en accelererande trend som till stor del drivs av klimatförändringar orsakade av människor – har fått jorden att rotera mindre snabbt än den annars skulle göra.

Studieförfattaren Duncan Agnew, en geofysiker vid Scripps Institution of Oceanography vid University of California, San Diego, sa att när isen smälter vid polerna förändras den där jordens massa är koncentrerad. Förändringen påverkar i sin tur planetens vinkelhastighet.

Agnew jämförde dynamiken med en konståkare som snurrade på isen: “När en konståkare börjar snurra, när hon sänker armarna eller rätar ut benen, saktar hon ner farten”, sa han. Men när en skridskoåkares armar dras inåt, roterar skridskoåkaren snabbare.

Så mindre fast is vid polerna betyder mer massa runt ekvatorn – jordens midja.

“Vad du gör med issmältning är att du tar vatten som är fruset fast på platser som Antarktis och Grönland, och det frusna vattnet smälter, och du transporterar vätskorna till andra platser på planeten”, säger Thomas Herring, professor i geofysik vid Massachusetts Institute of Technology som inte var involverad i den nya studien. “Vattnet rinner mot ekvatorn.”

Med andra ord antyder studien att mänskligt inflytande har skapat en kraft som har förbryllat forskare, stjärnskådare och vetenskapsmän i årtusenden – något som länge ansetts vara en konstant utanför mänsklighetens kontroll.

“Det är ganska imponerande, även för mig, att vi har gjort något som mätbart förändrar hastigheten med vilken jorden snurrar,” sa Agnew. “Det händer saker som aldrig har hänt förut.”

Hans studie, publicerad i tidskriften Nature, tyder på att klimatförändringarna spelar en så betydande roll i jordens rotation att det fördröjer möjligheten till en “negativ språngsekund”. Om polarisen inte hade smält, skulle klockor runt om i världen ha krävt en enda sekunds subtraktion redan 2026 för att hålla universell tid i synk med jordens rotation, vilket påverkas av olika faktorer.

Istället har effekterna av klimatförändringarna drivit tillbaka den utsikten med uppskattningsvis tre år. Om timingorganisationer i slutändan bestämmer sig för att lägga till en negativ skottsekund, kan justeringen störa datornätverk.

Vy över jorden fångad av satelliten Deep Space Climate Observatory (NASA).

Vy över jorden fångad av satelliten Deep Space Climate Observatory (NASA).

Anledningen till att skottsekundjusteringar är nödvändiga är att även utan klimatförändringar har jordens dagliga rotation avtagit över tiden, även om den kan verka konstant.

För cirka 70 miljoner år sedan var dagarna kortare och varade i cirka 23,5 timmar, visar en studie inom paleoceanografi och paleoklimatologi. Det betyder att dinosaurierna från krita upplevde en planet med 372 dagar per år.

Flera nyckelfaktorer påverkar planetens rotation – ibland i motsatta riktningar.

Friktionen av havsvatten, delvis på grund av månens gravitationskraft, saktar ner jordens rotation. Samtidigt har jordskorpan stigit i vissa regioner sedan den senaste istiden eftersom den reagerar på förlusten av inlandsisens vikt. Denna effekt förskjuter fördelningen av massa och accelererar planetens rotation. Båda processerna är ganska konstanta och har förutsägbara hastigheter.

En annan faktor är rörelsen av vätska i jordens flytande inre kärna – ett jokertecken som antingen kan påskynda eller sakta ner jordens rotationshastighet, sa Agnew.

Nu har polärissmälta tillsatts i mixen. När klimatförändringarna ökar förväntar sig forskarna att issmältningen kommer att få en ännu djupare inverkan på planetens rotation.

“När tiden går och smältan accelererar kommer den att bli en större bidragsgivare, vilket vi förväntar oss att det kommer att göra,” sa Herring. Han tillade att den nya studien är en grundlig och robust analys som sammanför forskning från flera vetenskapliga discipliner.

Behovet av klockor för att anpassa världstiden till jordens rotation är inget nytt fenomen. Historiskt sett innebar detta dock att man lägger till skottsekunder till den vanliga standarden för klockor, eftersom jordens långsammare rotation gör att astronomisk tid faller efter atomtiden (som mäts av atomernas vibrationer i atomur).

Men under de senaste decennierna har jorden roterat snabbare än man annars skulle förvänta sig på grund av fluktuationer i dess kärna. Detta har fått tidtagarna att, för första gången sedan Coordinated Universal Time officiellt introducerades på 1960-talet, fundera på om det kan vara vettigt att subtrahera en skottsekund för att hålla Universal Time i låst takt med jordens rotation.

Smältningen av polarisen har motverkat denna trend och förhindrat alla beslut om en negativ skottsekund. Agnew uppskattar att denna möjlighet har försenats med tre år – från 2026 till 2029 – om den nuvarande takten i jordens rotation fortsätter.

Att lägga till och subtrahera skottsekunder är mödosamt eftersom de har potential att störa satellit-, finans- och energiöverföringssystem som är beroende av extremt exakt timing. Det är därför globala tidmästare röstade 2022 för att eliminera tillägg och subtraktioner av skottsekund till 2035 och tillåta Universal Time att avvika från jordens rotationstakt.

“Det har gjorts en push för att eliminera skottsekunder sedan omkring 2000,” sa Agnew.

Oavsett om klockorna ändras visar tanken att smältande polaris påverkar jordens rotation hur viktigt problemet har blivit. Forskning har redan beskrivit den djupgående inverkan som isförlust kommer att ha på kustsamhällen.

Forskare förväntar sig att havsnivåhöjningen kommer att accelerera när klimatet värms upp, en process som kommer att fortsätta i hundratals år. Förra året varnade ledande polarforskare i en rapport för att delar av nyckelisar kan kollapsa och att kustsamhällen bör förbereda sig på flera meters havsnivåhöjning. Om mänskligheten låter den genomsnittliga globala temperaturen stiga med 2 grader Celsius kan planetens havsnivåer stiga med mer än 40 fot.

Denna artikel publicerades ursprungligen på NBCNews.com

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *