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2025-01-11 11:20:00
その答えはあなたが想像しているよりも驚くべきものかもしれません。 2つの新しい研究は、気候危機の影響である氷河の融解と海面上昇が、地球の自転速度と世界標準時を変えるほど重大であることを明らかにした。以前は、このような変化は主に月のような巨大な天体の重力の影響や地球の核の力学によるものだと考えられていました。
地球は地軸を中心に常に回転し、昼も夜も日の出と日の入りを生じます。各自転はちょうど 1 日、つまり 24 時間続きます。これは 86,400 秒に相当し、その間に地球は地軸を完全に 1 回転します。少なくとも、私たちはそう考えていました。
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潮汐は海洋と地殻の間に摩擦を引き起こし、地球の自転を遅くします。地球の潮汐に対する月の影響
(シベリアンアート、シャッターストック)
しかし、地球の自転は一定ではなく、時間の経過とともに変化します。たとえば、約 5 億年前、1 日はわずか約 22 時間でした。これは、地球が太陽の周りを一周する間に、地軸の周りを約 400 回転したことを意味します。つまり、当時の1年は400日でした。それ以来、海の潮汐によって引き起こされる摩擦により、地球の自転は徐々に遅くなり、月はわずかに私たちから遠ざかりました。
したがって、たとえば、潮汐により海底に沿って水流が発生し、海と地殻の間に摩擦が生じます。月の引力は潮汐運動を引き起こす主な力であり、地球の地殻とはわずかに異なるペースで移動する月の位置に追従します。
潮汐、引き潮、その他の要因は依然として地球の自転速度に影響を与えており、その影響は一定の方法で行われることもあれば、変動的かつ予測不可能な方法で行われることもあります。これらの変化は最小限ではありますが、現代世界では非常に高い精度が要求されており、これらの予測不可能な変化により、地球時計を地球の自転速度と同期させることが困難になっています。そこで 1972 年、世界の時計は原子時計に依存し始めましたが、その精度は驚くべきものでした。
ただし、原子時計の標準秒の長さは現在の速さではなく、19世紀に地球の自転速度に基づいて決められました。その結果、1 日あたりの平均時間は 86,400 秒 + 数ミリ秒になりました。これは少し細かいことのように思えるかもしれませんが、無数の独立したコンピューターが毎秒数十億の操作を実行し、通信および商取引ネットワークを管理するために同期を維持する必要がある世界では、精度が非常に重要です。
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秒を加算して表示するデジタル時計
(写真: AlexLMX / Shutterstock)
その結果、1972 年以降、27 閏秒が導入されました。これは、原子時計に基づく標準的な計時と地球の自転に基づく計時の同期を確保するために、特定の分に秒を追加するものです。これらのうるう秒を追加しないと、長年にわたって時計は実際の日の出と日の入りの時刻と徐々にずれてしまいます。これは、1 年が正確に 365 日ではないという事実を考慮して、閏年にグレゴリオ暦の 2 月 29 日に 1 日を追加することに相当し、それによって季節と暦日の間の一貫した関係が維持されます。
地球の回転速度について議論するとき、私たちは地球の表面が回転する速度を指します。しかし、地球は完全に硬いわけではなく、実際に実際に起こっているように、その中心は異なる速度で回転する可能性があります。
これまで、地球の自転速度の変化の主な要因は潮汐でした。しかし現在では、人間の活動によってこの回転が同程度に変化しているようです。気候危機が激化するにつれて、氷河の融解と世界的な海面上昇の速度が増加しています。最近の研究では、これらのプロセスが地球の自転を遅くしていることも示されています。この現象の根底にある物理的メカニズムは、地球表面の質量分布の変化から生じます。最近の測定により、グリーンランドと南極の氷河からの融解水がどのように赤道に向かって流れ、赤道地域に質量を加えているかが明らかになりました。赤道領域に向かって流れる水が加わると、自転軸から最も遠い領域の地球の質量が増加し、自転が遅くなります。
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ヨーロッパのマッターホルンで氷河が溶ける
（写真：シャッターストック）
研究著者の一人、ベネディクト・ソージャ氏はサイエンスアラートとのインタビューで、「フィギュアスケート選手がピルエットをするときのようなもので、最初に腕を体に近づけてから伸ばすのと同じだ」と、サイエンスアラートとのインタビューで説明した。質量は回転軸から遠ざかり、物理的な慣性が増加します。」
研究者らは、地球表面のさまざまな点で宇宙からの電磁波の到達時間の違いを検出する干渉計と呼ばれる技術を使用して、地球の回転速度の微小な変化を測定した。各地点での波の到達時間の差を測定することで、科学者は地球の回転速度の変化と一回転の持続時間を計算することができました。使用されたもう 1 つのツールは、地球の自転周期をミリ秒レベルの精度で測定できる全地球測位システム (GPS) です。
地球の表面全体の質量の分布は変化しています。 1900 年から現在までの観測に基づく推定では、気候変動により 1 日が平均 0.8 ミリ秒長くなったことが示唆されています。研究者らは、氷河の融解が続くため、気候変動により 21 世紀末までに 1 日の長さが約 2.62 ミリ秒伸びる可能性があると予測しています。温室効果ガス排出量が今後数年間で大幅に削減される、より楽観的なシナリオでは、2100 年までに日が約 1 ミリ秒長くなるだろうと彼らは推定しています。
この新しい研究の予測は外れ値ではありません。 3月に発表された研究では、正確な衛星測定を使用して、水や氷の移動などの地球表面の質量移動の影響や、地球の自転速度に影響を与えるその他の要因を調べた。この研究では、氷河の融解が地球の自転変化の推進要因となっていることが判明した。 “これ [slowdown] 「30年前には存在しなかった」と研究著者のダンカン・アグニュー氏はポッドキャスト「The Naked Scientist」のインタビューで説明した。しかし、この研究では、地球の核の液体部分が自転を遅くし、それが地球の自転速度を速めることも判明した。表面を覆い、潮汐や氷河の融解による減速効果を打ち消します。
その結果、2029 年までに、これまでのようにうるう秒を追加するのではなく、1 日から 1 秒を減算するという前例のないことを行う必要があるかもしれません。アグニュー氏によると、世界の計時における 1 秒の不一致でも、通信システム、コンピューティング、金融市場に重大な問題を引き起こす可能性があるため、この調整に備えることが不可欠であるとのことです。
地球の核はマントルよりも速い動きと遅い動きを繰り返していますが、氷河の継続的な融解は一貫して一方向の影響を及ぼしており、その影響は時間の経過とともに増大する可能性があることを示しています。アグニュー氏は、「この論文の印象的な結果の 1 つは、地球温暖化が地球全体の速度を低下させているという認識です。非常に正確な測定で実際に確認できたのは、局所的な影響だけではなく、事実のもう 1 つの兆候です」と述べています。地球温暖化が前例のない事態を引き起こしているということです。」
#氷河が溶けて日が長くなる