Atom saatleri, kesin astronomik ölçümlerle birleştiğinde, bir günün uzunluğunun aniden uzadığını ve bilim adamlarının nedenini bilmediklerini ortaya çıkardı. Bunun sadece zaman işleyişimiz üzerinde değil, aynı zamanda modern yaşamımızı yöneten GPS ve diğer teknolojiler gibi şeyler üzerinde de kritik etkileri vardır.
Son birkaç on yılda, Dünya’nın bir günün ne kadar uzun olduğunu belirleyen kendi ekseni etrafındaki dönüşü hızlandı. Bu eğilim günlerimizi kısaltıyor; Aslında, Haziran 2022’de son yarım yüzyıldaki en kısa gün rekorunu kırdık.
Ancak bu rekora rağmen, 2020’den beri bu sabit hızlanma merakla yavaşlamaya dönüştü – günler tekrar uzuyor ve nedeni şu ana kadar bir sır.
Telefonlarımızdaki saatler bir günde tam olarak 24 saat olduğunu gösterse de, Dünya’nın tek bir dönüşü tamamlaması için geçen gerçek süre çok az değişiyor. Bu değişiklikler milyonlarca yıl boyunca neredeyse anında meydana gelir – depremler ve fırtına olayları bile bir rol oynayabilir.
Bir günün çok nadiren tam olarak sihirli sayı olan 86.400 saniye olduğu ortaya çıktı.
Sürekli değişen gezegen
Milyonlarca yıldan beri, Ay’ın yönlendirdiği gelgitlerle ilişkili sürtünme etkileri nedeniyle Dünya’nın dönüşü yavaşlıyor. Bu süreç, her yüzyılda her günün uzunluğuna yaklaşık 2,3 milisaniye ekler. Birkaç milyar yıl önce bir Dünya günü sadece yaklaşık 19 saatti.
Son 20.000 yıldır, Dünya’nın dönüşünü hızlandıran başka bir süreç ters yönde çalışıyor. Son buzul çağı sona erdiğinde, eriyen kutup buz tabakaları yüzey basıncını düşürdü ve Dünya’nın mantosu sürekli olarak kutuplara doğru hareket etmeye başladı.
Tıpkı bir balerin kollarını vücuduna – kendi etrafında döndükleri eksene – getirdiğinde daha hızlı dönmesi gibi, bu manto kütlesi Dünya’nın eksenine yaklaştıkça gezegenimizin dönüş hızı artar. Ve bu süreç her yüzyılda her günü yaklaşık 0,6 milisaniye kısaltır.
On yıllar ve daha uzun bir süre boyunca, Dünya’nın iç kısmı ile yüzeyi arasındaki bağlantı da devreye giriyor. Büyük depremler, normalde küçük miktarlarda olsa da, günün uzunluğunu değiştirebilir. Örneğin, Japonya’da 2011’de meydana gelen 8.9 büyüklüğündeki Büyük Tōhoku Depreminin, Dünya’nın dönüşünü nispeten küçük 1.8 mikrosaniye kadar hızlandırdığına inanılıyor.
Bu büyük ölçekli değişikliklerin yanı sıra, daha kısa periyotlarda hava ve iklim de Dünya’nın dönüşü üzerinde önemli etkilere sahiptir ve her iki yönde de değişikliklere neden olur.
İki haftada bir ve aylık gelgit döngüleri, kütleyi gezegenin etrafında hareket ettirerek, günün uzunluğunda her iki yönde bir milisaniyeye kadar değişikliklere neden olur. 18.6 yıllık dönemler boyunca gün uzunluğu kayıtlarında gelgit değişimlerini görebiliriz. Atmosferimizin hareketinin özellikle güçlü bir etkisi vardır ve okyanus akıntıları da rol oynar. Mevsimsel kar örtüsü ve yağış veya yeraltı suyunun çıkarılması işleri daha da değiştirir.
Dünya neden aniden yavaşlıyor?
1960’lardan beri, gezegenin etrafındaki radyo teleskop operatörleri, kuasarlar gibi kozmik nesneleri eşzamanlı olarak gözlemlemek için teknikler geliştirmeye başladığında, Dünya’nın dönme hızı hakkında çok kesin tahminlere sahibiz.
Bu tahminler ve bir atom saati arasındaki bir karşılaştırma, son birkaç yılda görünüşte giderek kısalan bir gün uzunluğunu ortaya çıkardı.
Ancak gelgitler ve mevsimsel etkiler nedeniyle meydana geldiğini bildiğimiz dönüş hızı dalgalanmalarını ortadan kaldırdığımızda şaşırtıcı bir açıklama var. 29 Haziran 2022’de Dünya’nın en kısa gününe ulaşmasına rağmen, uzun vadeli yörünge 2020’den bu yana kısalmadan uzamaya kaymış görünüyor. Bu değişim son 50 yılda eşi görülmemiş bir durum.
Bu değişikliğin nedeni açık değildir. Bu, daha önce meydana gelmiş olsa da, arka arkaya La Niña olaylarıyla birlikte hava sistemlerindeki değişikliklerden kaynaklanıyor olabilir. Buz tabakalarının erimesi artırılabilir, ancak bunlar son yıllardaki sabit erime hızından büyük ölçüde sapmamıştır. Tonga’daki atmosfere çok miktarda su enjekte eden devasa yanardağ patlamasıyla ilgili olabilir mi? Muhtemelen hayır, Ocak 2022’de meydana geldiğine göre.
Bilim adamları, gezegenin dönüş hızındaki bu son, gizemli değişikliğin, “Chandler yalpalaması” adı verilen bir fenomenle – yaklaşık 430 günlük bir süre ile Dünya’nın dönme ekseninde küçük bir sapma – ilgili olduğunu tahmin ettiler. Radyo teleskoplarından yapılan gözlemler de son yıllarda yalpalamanın azaldığını gösteriyor; ikisi bağlantılı olabilir.
Makul olduğunu düşündüğümüz son bir olasılık, Dünya’nın içinde veya çevresinde belirli hiçbir şeyin değişmemiş olmasıdır. Dünyanın dönüş hızında geçici bir değişiklik meydana getirmek için diğer periyodik süreçlerle paralel olarak çalışan uzun vadeli gelgit etkileri olabilir.
‘Negatif bir sıçrama saniyesine’ ihtiyacımız var mı?
Bir dizi uygulama için Dünya’nın dönüş hızını tam olarak anlamak çok önemlidir – GPS gibi navigasyon sistemleri onsuz çalışmaz. Ayrıca, her birkaç yılda bir zaman tutucular, gezegenimizle uyumlarının dışına çıkmadıklarından emin olmak için resmi zaman çizelgelerimize artık saniyeler ekler.
Eğer Dünya daha da uzun günlere kayacak olsaydı, bir “negatif artık saniye” eklememiz gerekebilir – bu eşi görülmemiş bir şey olurdu ve interneti bozabilirdi.
Negatif sıçrama saniyelerine duyulan ihtiyaç şu anda pek olası görülmemektedir. Şimdilik, en azından bir süreliğine hepimizin her gün fazladan birkaç milisaniyeye sahip olduğumuz haberini memnuniyetle karşılayabiliriz.
