A rotação da Terra está oscilando. Eis por que precisamos de segundos bissextos.
Nos últimos 50 anos, 27 segundos bissextos foram adicionados ao nosso tempo.
- Nosso planeta está gradualmente girando por razões conhecidas e oscilando por razões parcialmente conhecidas.
- Muitas vezes pensamos no tempo como imutável e abstrato, mas nosso relógio é baseado nos movimentos dos corpos celestes.
- A cada poucos anos, um segundo deve ser adicionado aos nossos relógios terrestres para arrastar o tempo teórico de volta ao tempo astronômico.
Cientistas, engenheiros e programadores geralmente pensam no tempo como absoluto em seu trabalho. Mas esta aproximação útil é tecnicamente errada, tanto para fisica e humano razões. A teoria da relatividade está exatamente preocupada com isso. Em termos humanos, nossos relógios e calendários também não se baseiam em um tempo abstrato e absoluto. Em vez disso, eles são comparados aos períodos dos corpos celestes: um dia é uma rotação da Terra em torno de seu eixo e um ano é uma órbita da Terra em torno do Sol. Por causa do acoplamento de nosso relógio às realidades complexas da Terra, nosso tempo não é imutável. Em vez disso, o tempo muda gradualmente ao longo do tempo.
Nos últimos 50 anos, 27 segundos bissextos foram adicionados ao nosso tempo. Nesses momentos, o relógio faz um tique-taque incomum: 23:59:59, 23:59:60, 00:00:00. O segundo adicional é responsável por mudanças na rotação da Terra, devido ao fato de que nosso planeta está gradualmente girando e flutuando ao longo do caminho.
Quais causas Dias terrestres para flutuar?
Há um fator gradual e constante, bem como uma série de fatores efêmeros.
A interação gravitacional entre os centros idealizados da Terra e da Lua dita nossa órbita mútua. No entanto, o diâmetro da Terra é grande o suficiente para que a atração da Lua seja significativamente mais forte do lado mais próximo do que do lado mais distante. O gradiente gravitacional resultante puxa o lado próximo da Terra, enquanto segura o lado distante com menos força, formando duas protuberâncias. Esse efeito é perceptível em nossas vidas cotidianas como a frequência dominante de duas vezes ao dia nas marés oceânicas.
Algum tempo é necessário para que a água e a crosta sólida fluam para dentro e para fora das protuberâncias. Os picos são, portanto, ligeiramente atrasados em relação à posição aérea da lua, rastreando atrás de seu arco. Como uma protuberância está mais próxima da lua, a gravidade da lua a atrai com mais força. Como a protuberância fica atrás da posição da Lua, a tração líquida é para trás, contra a rotação. Isso exerce um torque líquido em torno do eixo central da Terra na direção oposta à sua rotação, diminuindo-a levemente.
“Um pouco” aqui é um termo engraçado: o período de rotação da Terra, em média, diminui em apenas 2 milissegundos por dia ao longo de um milênio. No entanto, a desaceleração contínua representa uma perda de energia rotacional de 3,7 terawatts, cerca de metade da capacidade de todas as usinas humanas combinadas. Parte dessa energia é transferida para a órbita da lua. A maior parte é perdida à medida que o atrito da água e da rocha subindo e descendo dissipa o calor.
Com o tempo, essa minúscula desaceleração aumenta. Muitos milhões de anos atrás, cada dia na Terra era várias horas mais curta do que é hoje. No futuro distante, a Terra desacelerará até que um dia dure mais ou menos um mês, se o planeta sobreviver tempo suficiente . Este é o fenômeno da bloqueio de maré . Não apenas um lado da Lua sempre estará voltado para nós, a Lua sempre estará acima de um lado da Terra, invisível do outro.
Inscreva-se para receber histórias contra-intuitivas, surpreendentes e impactantes entregues em sua caixa de entrada todas as quintas-feirasEnquanto a inexorável desaceleração de nossa rotação continua gradualmente, uma série de efeitos mais misteriosos e transitórios causam uma divagação de curto prazo na duração do dia. Mudanças na forma – mais precisamente na distribuição de massa – da Terra alteram seu momento de inércia, como a famosa patinadora puxando seus braços e pernas para acelerar em um . Algumas das mudanças de massa são invisíveis para nós, como fluxos dentro do núcleo líquido da Terra ou mudanças nas camadas do manto. O movimento de massa à medida que os continentes derivam e as calotas polares crescem e encolhem também produzem pequenas mudanças. A massa movendo-se para latitudes mais baixas diminui a rotação, enquanto a migração em direção aos pólos a aumenta.
Mudanças de massa podem ocasionalmente ser atribuídas a eventos ou causas particulares. Por exemplo, o terremoto de 2004 no Oceano Índico fez com que a massa se depositasse na Terra, reduzindo o momento de inércia do planeta e aumentando ligeiramente a sua rotação . A Barragem das Três Gargantas diminui um pouco a rotação da Terra. O concreto elevado e o aço da estrutura têm consequências mínimas, mas a enorme massa de água que força a uma elevação mais alta, mais distante do centro da Terra, tem efeitos sutis. As interações entre a atmosfera e a superfície também podem desempenhar um papel. Em geral, provavelmente não entendemos a maioria desses efeitos, mas os cientistas acompanhe suas consequências .
Os efeitos transitórios somam-se aos graduais. Enquanto o dia cresce ao longo de milênios, os eventos intermitentes fazem com que ele flutue para cima e para baixo em alguns milissegundos ao longo dos anos e décadas. O padrão é como pequenas elevações e cavidades ao longo de uma trilha descendente.
Desde a década de 1960, o dia passou de pouco menos de 86.400 segundos para até 3 milissegundos a mais (86.400.003 segundos). Se cada dia de rotação durasse 1 milissegundo extra, então um segundo seria perdido pelo relógio abstrato a cada 1.000 dias, e um segundo bissexto seria necessário para recuperá-lo. Este gráfico mostra a duração do dia e os segundos bissextos. A cada poucos anos, os milissegundos extras se somam e um segundo bissexto é declarado como garra de volta o tempo excedente acumulado.
Em última análise, precisamos de segundos bissextos porque nosso relógio não é o relógio simplificado de cientistas e engenheiros de software. Os movimentos da Terra são afetados por um tremendo número de fatores, como convém a um objeto real no universo real. Não obedece perfeitamente a uma regra matemática abstrata de que um dia tem precisamente 86.400 segundos em perpetuidade. Mesmo que nossas vidas humanas se tornem mais divorciadas da natureza, os ciclos de nossos corpos, nosso ambiente e nossas sociedades ainda estão sincronizados com os ritmos do sol e das estações. Os programadores de computador terão que ficar mais espertos sobre a contabilização disso, em vez de tentando fazê-lo ir embora .
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