Země se točí rychleji, vědci zvažují negativní sekundu

Rotace Země se od začátku měření stále zrychluje. Za celou tu dobu se kolem své osy nikdy neotáčela tak rychle jako v posledních několika letech. Délka dne se kvůli tomu nepatrně zkracuje a ve hře je takzvaná negativní sekunda. Její zavedení může mít dalekosáhlé důsledky kvůli způsobu, jak funguje výpočetní technika a jakým spolu komunikují počítače po celém světě.

Řada lidí má pocit, že čas jim utíká stále rychleji. Tento dojem je sice jen psychologický, ale ve skutečnosti mají i tak pravdu.

Podle Mezinárodní služby pro rotaci Země a referenční systémy a americké Námořní observatoře byl 10. červenec zatím nejkratším dnem v letošním roce, protože trval o 1,36 milisekundy méně než 24 hodin. Výjimečně krátkým dnem byl i 22. červenec (o 1,34 milisekundy kratší) a bude i 5. srpen (o 1,25 milisekundy kratší).

V loňském roce, 5. července 2024, zažila Země nejkratší den, jaký byl zaznamenán od vzniku atomových hodin před 65 lety, a to o 1,66 milisekundy méně než 24 hodin. Jak je to možné a proč to vědci musejí, i přes minimální rozdíly, sledovat a řešit?

Atomové hodiny počítají oscilace atomů ve vakuové komoře uvnitř samotných hodin a s maximální přesností vypočítají 24 hodin. Výsledný čas se nazývá UTC neboli koordinovaný světový čas, který je založen na přibližně 450 atomových hodinách a je celosvětovým standardem pro měření času a také časem, na který jsou nastaveny všechny telefony a počítače.

Proměnlivý den

Rychlost rotace Země není pevně daná. V minulosti býval den mnohem kratší než dnes. Podle studie z roku 2023 trval den na Zemi po značnou část rané historie Země přibližně 19 hodin. V průběhu času se ale prodlužoval, hlavně díky Měsíci. Jak se postupně vzdaluje od Země, odebírá planetě rotační energii, což způsobuje zpomalení rotace a prodlužování dnů.

Délka dne je doba, za kterou planeta dokončí jednu úplnou otáčku kolem své osy. V průměru to trvá 24 hodin neboli 86 400 sekund. Ve skutečnosti je ale každá tato otáčka mírně nepravidelná, což je způsobeno řadou faktorů, jako je gravitační přitažlivost Měsíce, sezónní změny v atmosféře nebo vliv kapalného zemského jádra.

V důsledku toho trvá jedna úplná otáčka obvykle o něco méně nebo o něco více než 86 400 sekund. Jde ale o rozdíl pouhých milisekund, který nemá žádný vliv na každodenní život a lidé si ho drtivou většinu existence nebyli vědomí – až do nedávna, kdy začali čas měřit zmíněnými atomovými hodinami.

Ve stejné době se začal svět také propojovat – pomocí počítačů, satelitů a sítí. Aby byla komunikace úplně přesná, je nutné nepatrné odchylky sledovat, aby spolu mohly přístroje v různých částech Země mluvit.

Svět zrychluje

Vědci zaznamenávají, že od sedmdesátých let dvacátého století, kdy s měřením začali, se rotace Země opravdu začíná mírně zrychlovat. Ale ne úplně pravidelně, dochází k výkyvům.

V roce 1972, po desetiletích relativně pomalého otáčení, nabrala rotace Země takové zpoždění oproti atomovému času, že Mezinárodní služba pro rotaci Země a referenční systémy nařídila přidat ke koordinovanému světovému času (UTC) „přestupnou sekundu“.

Jedná se o obdobu přestupného roku, kdy se každé čtyři roky přidává k únoru jeden den navíc, aby se zohlednil rozdíl mezi gregoriánským kalendářem a dobou, za kterou Země oběhne kolem Slunce.

Od roku 1972 bylo k UTC přidáno celkem 27 přestupných sekund, ale tempo přidávání se kvůli zrychlování Země stále více zpomaluje. V průběhu 70. let bylo přidáno devět přestupných sekund, zatímco od roku 2016 nebyla přidána žádná.

V roce 2022 odhlasovala Generální konference pro míry a váhy (CGPM) vyřazení přestupné sekundy do roku 2035, což znamená, že další přestupná sekunda už do času nepřibude. Ale může se stát opak: může se z něj sekunda (nebo i víc) odstranit. Zatím k ničemu takovému nikdy nedošlo, ale experti oslovení stanicí CNN odhadují pravděpodobnost, že to bude nutné v příštích deseti letech, asi na čtyřicet procent.

Obávaná sekunda

Výše popsaná hlavní příčina změn rotace Země není jediným vlivem, který se zde projevuje. Těmi dalšími jsou příliv a odliv, ale také střídání ročních období, kde mají vliv sezonní změny atmosféry. A projevují se i dopady změn tekutého jádra Země.

Těchto sil je sice spousta, ale moderní výpočetní modely je umějí zahrnout do jedné rovnice, takže dokáží značně úspěšně předpovídat, jak dlouhé budou dny v budoucnosti, a to přibližně na dobu jednoho roku dopředu.

Další měření a předpovědi by mohly přispět k tomu, že bude jasnější, jestli je nutné opravdu zavést výše popsanou zápornou sekundu. I zavádění kladné sekundy bývá pro systém centrálního času problematické, odstranění sekundy je něco, co vyvolává mezi experty oslovenými CNN obavy. Zejména proto, že se něco takového nejen nikdy nevyzkoušelo, ale dokonce ani netestovalo.

Jakákoliv chyba by mohla vést ke značným problémům vzhledem k tomu, jak jsou bankovní, datové, komunikační a navigační systémy propojené a všechny závislé na přesné koordinaci času.

Ve hře je i změna klimatu

Loni vyšla v odborném časopise Nature studie, která popsala i vliv klimatických změn na rotaci Země. Oteplování planety má samozřejmě dopady na atmosféru o rozložení ledu na pólech – působí ale proti silám, jež rotaci Země zrychlují. Vědci používají metaforu: úbytek ledu na pólech funguje podobně, jako když krasobruslařka roztočená v piruetě dá ruce z pozice nad hlavou k tělu, což zpomalí její rychlost otáčení.

Nebýt globálního oteplování, nastal by tedy problém s negativní sekundou už mnohem dříve. Problém je, že přesun hmoty vázané v ledu u pólů, která se nyní distribuuje rovnoměrněji v oceánech, ovlivňuje nejen rotaci, ale také sklon zemské osy. Tento fenomén zatím není dostatečně prozkoumaný, ale několik vědeckých týmů z celého světa už k němu zaměřuje svou pozornost.

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

Vanilin by mohl pomoci při léčbě chronických ran, ukazuje studie

Vanilin má výrazné antioxidační, protizánětlivé a antibakteriální účinky, díky nimž by mohl být slibnou složkou přípravků určených k hojení ran. Vyplývá to ze studie výzkumného týmu z Laboratoře biomedicínské nanomechaniky Flindersovy univerzity v Austrálii, která byla zveřejněna v časopise International Journal of Pharmaceutics.
před 2 hhodinami

Trosky starověkého Týru přečkaly útoky, teď se k nim vracejí potápěči

Ve středomořských vodách u jiholibanonského města Súr (známého jako Týr či Týros) proplouvají potápěči kolem kamenných zdí, starověkých konstrukcí a potopené cesty. Jde o pozůstatky města, které kdysi stávalo nad vodou. S vratkým příměřím mezi Izraelem a libanonským hnutím Hizballáh se tak návštěvníci vracejí do míst známých troskami z dob starověkého Říma a ještě starší fénickou historií, píše agentura AP.
před 3 hhodinami

Nobelovu cenu za fyziku dostal Francis Halzen za výzkum neutrin v obří ledové kostce

Švédská akademie věd oznámila, že nositelem Nobelovy ceny za fyziku za letošní rok se stal belgicko-americký vědec Francis Halzen, který se věnuje výzkumu neutrin, kosmických částic, které dopadají na Zemi.
11:56Aktualizovánopřed 4 hhodinami

Whisky se má poprvé destilovat ve vesmíru, experiment začne v roce 2028

Whisky se má vůbec poprvé destilovat ve vesmíru. Experiment má zároveň ukázat, jak zrání nápoje ovlivní podmínky mimo zemskou atmosféru. Skotští a japonští experti plánují v roce 2028 vyslat do vesmíru družici se vzorky whisky a surovinami potřebnými k její výrobě. Na oběžné dráze Země by měla zůstat pět let.
před 9 hhodinami

Přírodu nemůžeme jen tak vytěžit, říká autor „rivermovie“ Lom

Tématem 52. ročníku festivalu Ekofilm, který se odehrál 1. až 4. října v Brně, byl Vodoběh. Vedle řady soutěžních snímků nabídl i dva filmy členů poroty vyprávějící o lidstvu a vodě. H2O: Molekula života – Civilizace režiséra Alexe Tatea nabízí mozaiku vědeckých poznatků o tom, jak sladká voda utvářela a utváří lidská společenství. Petr Lom v poetickém „rivermovie“ Já jsem řekou, řeka je mnou přináší pohled původních obyvatel Nového Zélandu a Austrálie na přírodu při putování po řece Whanganui, která jako první na světě získala právní status osoby.
před 9 hhodinami

V Irkutsku panují obavy z moru. Vyvolala je smrt pracovnice výzkumného ústavu

Smrt osmadvacetileté pracovnice protimorového výzkumného ústavu v ruské Irkutské oblasti vyvolala obavy z možného výskytu moru, píše americká stanice CNN. Podle místních médií, na která odkazuje web Euronews, žena při práci rozbila zkumavku s bakterií způsobující toto onemocnění. Ruské úřady však nákazu morem nepotvrdily a uvádějí, že žena zemřela na zápal plic neznámého původu. Přesto uvalily karanténu na místní nemocnice, upozornil ruský list Moskovskij komsomolec.
včeraAktualizovánovčera v 14:08‌‌

Invaze mývalů do japonských měst sílí, škody rostou

Napříč Japonskem rychle přibývá škod způsobených mývaly. Zatímco se invazní druh šíří do měst, škody v zemědělství se blíží k 700 milionům jenů (asi 95 milionů korun) ročně. Podle japonského ministerstva zemědělství, lesnictví a rybolovu to je dvakrát víc než před deseti lety, napsala agentura Kjódó.
včera v 14:00‌‌

Nobelovu cenu získali vědci za objevy umožňující ovládat buňky světlem

Objev optogenetiky natolik posunul lidské poznání, že za něj jeho autoři dostali Nobelovu cenu za medicínu a fyziologii. Oznámil to v pondělí dopoledne Švédský Karolínský institut.
včeraAktualizovánovčera v 13:30‌‌

Evropský pohled

ČT24 každý den vybírá z obsahu publikovaného evropskými veřejnými médii, členy Eurovize.