Хорошо, мне нужно, чтобы вы на секунду задумались над этим: ваш день не всегда длится ровно 24 часа.
Я знаю, я знаю — вы думаете: «Ну разумеется. У нас же есть переход на летнее время и всё такое». Но я говорю не о корректировках часов. Я говорю о фактической физической продолжительности времени, за которое Земля совершает один оборот вокруг своей оси. Иногда она на долю секунды короче. Иногда — на долю секунды длиннее. Речь идёт о миллисекундах, о разнице, которую вы никогда не заметите, листая ленту в телефоне.
Но вот что удивительно: учёные уже несколько десятилетий ломают голову над причиной этих крошечных вариаций. Мы всегда знали, что важны поверхностные процессы — ураганы, землетрясения, таяние ледников, океанские приливы. Эти явления перераспределяют массу, а когда масса перемещается, она может ускорять или замедлять наше вращение, подобно тому как фигурист ускоряется, подтягивая руки к телу.
Проблема в том, что эти поверхностные силы не объясняли всего. Происходило что-то более глубинное.
Так в чём же суть?
Встречайте исследователей Хуифен Чжан и Матьё Дюмберри из Университета Альберты. Эти двое играют в планетарных детективов, и недавно они опубликовали в журнале Nature результаты, которые, честно говоря, довольно увлекательны.
Оказывается, виновник — так называемое внутреннее ядро — сверхгорячий твёрдый шар из железа и никеля, расположенный в центре нашей планеты. Вот что удивительно: внутреннее ядро вращается со своей собственной скоростью, независимо от остальной части Земли. Оно слегка дрейфует на восток по сравнению с тем, где гравитация «хотела бы» его видеть относительно вышележащей мантии.
Это создаёт своего рода гравитационное перетягивание каната. Внутреннее ядро пытается угнаться за мантией, но одновременно гравитация тянет его назад, при этом оно вращается немного быстрее. Тем временем на границе между внешним ядром (жидким металлическим слоем) и мантией потоки вещества создают свои собственные крутящие моменты — толкая и притягивая в разных направлениях.
Когда эти силы уравновешиваются, мы получаем наш стандартный 24-часовой день. Когда нет? Продолжительность меняется, пусть и незначительно.
Почему вам стоит обращать на это внимание?
Честно говоря? Вы, вероятно, этого не заметите. Речь идёт о разнице в миллисекунды. Ваш будильник не обращает на это внимания. Ваша утренняя кофейная рутина в безопасности.
Но есть что-то странно успокаивающее в осознании того, что за много миль под вашими ногами постоянно происходит этот сложный планетарный балет. Внутреннее ядро дрейфует, внешнее ядро течёт, мантия подвергается давлению и растяжению — всё это работает вместе (а иногда и против друг друга), определяя точную продолжительность вашего вторника.
Кроме того, это исследование помогает учёным понять Землю способами, выходящими далеко за рамки простого отсчёта времени. Взаимодействия на границе ядро–мантия рассказывают нам о материалах и динамике глубоких недр нашей планеты — о том, что мы никогда не можем наблюдать напрямую. Это как понять, как работает двигатель, просто прислушиваясь к издаваемым им звукам.
Главный вывод
Не знаю, как вы, но я нахожу всё это абсолютно безумным. Мы парим на камне, который вращается в космосе, и даже самое фундаментальное измерение нашего существования — продолжительность дня — зависит от того, что происходит в расплавленном сердце нашей планеты.
Так что в следующий раз, когда кто-то будет жаловаться, что «в сутках не хватает часов», вы можете сказать им: на самом деле, часов может быть чуть больше или меньше, чем они думают, в зависимости от того, что делает ядро. Наука!