Skrytý důvod, proč váš den nikdy není přesně 24 hodin
No, tady je něco, co vám možná trochu vyrazí dech.
Probudíte se, podíváte se na telefon a vidíte, že do zítřka máte přesně 24 hodin. Zní to docela spolehlivě, že? No, naše planeta Země si po celou tu dobu dělala svoje vlastní věci a pravda je taková, že den není vždy přesně 24 hodin. Rozdíl je nepatrný – mluvíme o milisekundách – ale ty malé rozdíly se sčítají do něčeho fascinujícího.
Malé tajemství, které Země dlouho tajila
Nejdelší dobu vědci předpokládali, že naše planeta rotuje poměrně stálou rychlostí. Ukázalo se, že to není úplně celý příběh. Rotace Země se ve skutečnosti nepatrně zrychluje a zpomaluje a viník žije hluboko, hluboko uvnitř naší planety.
Mluvíme o jádru – konkrétně o interakci mezi tekutým vnějším jádrem a pevným vnitřním jádrem na samotném centru Země. A také o plášti. V podstatě je všechno pod zemí v delikátním kosmickém přetahování, které určuje, jak dlouhý váš den ve skutečnosti je.
Takto to funguje: tekuté jádro Země nerotuje konstantní rychlostí. Může se postupně zrychlovat po desítky let a následující desítky let se zpomalovat. A tady je ta opravdu zajímavá část – plášť, masivní kamenná vrstva asi 3 000 kilometrů silná, která zahrnuje i kůru, na které žijeme, reaguje v opačném směru.
Když se jádro zrychluje, plášť se mírně zpomaluje. Když se jádro zpomaluje, plášť se zrychluje. Jsou dokonale vyvážené, jako nějaký planetární jin a jang.
K tomu dochází proto, že celkový moment hybnosti Země musí zůstat konstantní. Představte si to jako rotaci na kancelářské židli – pokud pohybujete rukama jedním směrem, vaše tělo se otáčí opačným směrem, aby udrželo rovnováhu.
Jak to vlastně funguje?
Tady se věci začínají zajímat. Vědci o tomto „tanci“ mezi jádrem a pláštěm vědí asi tři dekády, ale nedokázali přesně pochopit mechanismus, jakým si vyměňují rotační energii.
Až dosud.
Nedávná studie výzkumníků z University of Alberta tento případ rozluštila. Doktorand Huifeng Zhang a profesor Mathieu Dumberry zjistili, že vnitřní jádro – pevná koule ve středu planety – vytváří tzv. „gravitační moment síly“.
Představte si to takto: vnitřní jádro není dokonale kulaté. Je mírně nesymetrické (v nejpřesnějším, technickém smyslu). Jak se vnitřní jádro mění svůj pohyb, gravitačně táhne nerovné části pláště. Tato gravitační interakce jemně mění rychlost rotace pláště, což následně mění délku našeho dne.
Vestavěný brzdový systém planety
Ale počkejte – to není vše! Zde působí ještě další síla. Na hranici mezi jádrem a pláštěm existuje tzv. „moment síly na hranici jádra a pláště“, který vytváří tření a elektromagnetický odpor. Je to v podstatě způsob, jakým Země šlape na brzdu u všech těchto rotačních změn.
Tento odpor pomáhá omezit, jak dramaticky se může měnit délka dne. Bez něj kdo ví, jak by naše měření času bylo nestálé!
Podle výzkumníků malé variace v délce dne, které pozorujeme, pocházejí z jemného posunu v rovnováze mezi gravitačním momentem a touto brzdovou silou. Je to