Pasaulio laiko tarnybos ruošiasi tam, ko dar niekada nėra dariusios. Dešimtmečius laikrodžiams retkarčiais pridėdavo papildomą sekundę, o dabar artėja akimirka, kai sekundę teks atimti. Priežastis paprasta ir kartu keista: mūsų planeta pradėjo suktis šiek tiek greičiau, nei turėtų.
Apie tai rašoma 2024 metais žurnale „Nature“ paskelbtame Kalifornijos universiteto San Diege geofiziko Duncano Agnew tyrime. Jo skaičiavimais, vadinamosios neigiamos keliamosios sekundės prireiks maždaug 2029 metais.
Kodėl para nėra tiksliai 24 valandos
Atrodo, kad para trunka 86 400 sekundžių, ir taškas. Tačiau Žemė nėra šveicariškas laikrodis. Jos sukimąsi veikia Mėnulio trauka, vandenynų potvyniai, oro masių judėjimas, tirpstantys ledynai ir net tai, kas vyksta skystame planetos branduolyje.
Ilgą laiką tendencija buvo viena: Žemė lėtėjo. Mėnulio sukeliami potvyniai veikia kaip stabdis, todėl per milijonus metų para pamažu ilgėja. Dinozaurų eros pabaigoje ji buvo maždaug pusvalandžiu trumpesnė nei dabar.
Tiksliausi pasaulio laikrodžiai – atominiai – tiksi visiškai tolygiai, jiems Mėnulis ir potvyniai neturi jokios įtakos. Kad jų rodomas laikas nenutoltų nuo tikrojo Saulės judėjimo danguje, nuo 1972 metų koordinuotajam pasaulio laikui (UTC) karts nuo karto pridedama papildoma sekundė. Iki šiol tai padaryta 27 kartus, paskutinį kartą – 2016 metų gruodžio 31 dieną.
Kaip išmatuojama milisekundė
Kyla klausimas: kaip apskritai įmanoma pastebėti, kad para sutrumpėjo tūkstantąja sekundės dalimi? Tam naudojami radijo teleskopai, išsidėstę skirtinguose žemynuose. Jie stebi itin tolimus kosminius objektus – kvazarus – ir lygina, kuriuo momentu jų signalas pasiekia kiekvieną teleskopą. Iš šių skirtumų apskaičiuojama tiksli Žemės padėtis ir sukimosi greitis. Papildomai naudojami lazeriniai matavimai iki palydovų ir net iki Mėnulyje paliktų atšvaitų.
Staigus posūkis
Maždaug nuo 2020 metų stebėtojai pastebėjo kai ką netikėto: paros pradėjo trumpėti. 2022 metų birželio 29-oji buvo 1,59 milisekundės trumpesnė už standartinę – tai viena trumpiausių kada nors išmatuotų parų.
Pagrindiniu kaltininku tyrėjai laiko Žemės branduolį. Išlydyto metalo srautai jame juda nenuspėjamai, susidaro sūkuriai ir tėkmės, kurių niekas negali tiksliai prognozuoti. Kai branduolio sukimasis sulėtėja, likusi planetos dalis dėl judesio kiekio momento tvermės šiek tiek pagreitėja. Panašiai elgiasi dailiojo čiuožimo atletė: vos tik prispaudžia rankas prie kūno, ima suktis greičiau.
Ledynai nupirko trejus metus
Įdomiausia tyrimo dalis susijusi su klimatu. Tirpstantys Grenlandijos ir Antarktidos ledynai perskirsto vandens masę: vanduo nuteka nuo ašigalių link pusiaujo, o tai planetą lėtina – kaip čiuožėją, kuri išskečia rankas. Pasak tyrimo autoriaus, šis efektas neigiamą keliamąją sekundę atitolino maždaug trejais metais. Be jo jos būtų prireikę jau 2026-aisiais.
Paradoksalu, bet klimato kaita šiuo atveju veikia kaip atsvara branduolio sukeltam pagreitėjimui. Tai ne pirmas kartas, kai mokslininkai pastebi, kad žmogaus veikla daro įtaką net tokiam, atrodytų, nepajudinamam dalykui kaip planetos sukimasis.
Kodėl dėl vienos sekundės nerimauja inžinieriai
Žmogus tos sekundės nepajus. Problema – kompiuteriai. Sistemos, valdančios bankų pavedimus, elektros tinklus, telekomunikacijas ir palydovinę navigaciją, remiasi labai tiksliu laiku. Sekundės pridėjimas jau ne kartą sukėlė trikdžių: 2012 metų birželio 30 dieną po keliamosios sekundės sutriko „Reddit“ veikla ir kelių aviakompanijų, tarp jų „Qantas“, rezervacijos sistemos.
Sekundės atėmimas – visai kita istorija. To niekada nebuvo daryta, todėl didelė dalis programinės įrangos tokiam scenarijui tiesiog neišbandyta. Dalis technologijų bendrovių keliamąsias sekundes „ištepa“: papildomą sekundę paskirsto per kelias valandas, kad laikrodžiai nesušoktų staiga. Ar tas pats metodas sklandžiai veiks atvirkščiai, kol kas niekas garantuoti negali.
Keliamųjų sekundžių pabaiga jau suplanuota
2022 metais Tarptautinė svarsčių ir matų konferencija nusprendė iki 2035 metų atsisakyti keliamųjų sekundžių. Planuojama leisti atominiam laikui ir Žemės sukimuisi išsiskirti labiau, o skirtumą koreguoti rečiau ir didesniais žingsniais. Tačiau jei naujieji skaičiavimai teisingi, Žemė gali „pasivyti“ anksčiau, nei šis sprendimas įsigalios.
Ką tai reiškia mums
Kasdieniame gyvenime – nieko. Saulė tekės ir leisis kaip įprasta, o išmanusis telefonas laiką atnaujins pats. Tačiau ši istorija rodo kai ką svarbesnio: net laikas, kurį laikome nekintančiu, priklauso nuo procesų, vykstančių tūkstančius kilometrų po mūsų kojomis, ir nuo ledynų, tirpstančių kitame pasaulio krašte.
Vis dėlto netiesiogiai ši sekundė palies ir Lietuvą. Palydovinės navigacijos sistemos, kuriomis naudojasi automobilių navigacija ir telefonai, bankų sistemos, fiksuojančios kiekvieno pavedimo laiką, elektros tinklų valdymas – visa tai remiasi sinchronizuotu laiku. Todėl inžinieriai visame pasaulyje jau dabar tikrina, kaip jų sistemos sureaguotų, jei laikrodis staiga peršoktų vieną sekundę į priekį.
Tikslios datos niekas nežino. Žemės sukimasis kinta nenuspėjamai, todėl tarptautinė Žemės sukimosi tarnyba sprendimą dėl kiekvienos keliamosios sekundės skelbia vos prieš kelis mėnesius. Gali būti, kad sekundę teks atimti 2029-aisiais, gali būti, kad vėliau, o gali būti, kad branduolys vėl „persigalvos“ ir to neprireiks dar ilgai.
