21 czerwca to ważny dzień w tym roku. To nie tylko przesilenie letnie (czyli najdłuższy dzień w roku na półkuli północnej), ale także jeden z najdłuższych dni kiedykolwiek w historii Ziemi. To nie tylko jeden z najdłuższych dni zawsze, ale to dzień Ojca!
Mój tata zainspirował mnie do zostania naukowcem i astronomem. Jest jednym z najbardziej ciekawych ludzi, których znam; w rzeczywistości gwarantuję, że będzie on jedną z pierwszych osób, które przeczytają ten artykuł. Kiedy mieszkałem na przedmieściach Seattle wypełnionych zanieczyszczeniem światłem, z entuzjazmem wybijał swój załamujący się teleskop. Od końca naszego podjazdu, odwracając się od tego cholernego latarni, który nigdy się nie zgaśnie, patrzyliśmy na Saturna i Jowisza.
Przewijam do przodu mniej więcej dekadę, a ja jestem nadmiernie kofeinową studentką z niepokojem oczekującą zachodu słońca. W zeszłym tygodniu miałem noc obserwacyjną na 3,5-metrowym teleskopie w Nowym Meksyku. Obserwuję zdalnie z mojego biura w Kolorado (oczywiście podczas strzelania do Taylora Swifta) i gdzie zwykle miałbym co najmniej pięć z sześciu godzin ciemności w ciągu pół nocy, aby obserwować moje ulubione galaktyki i czarne dziury, teraz zostałem zredukowany do mniej niż trzy. Dlaczego mam ten kryzys czasu? Astronomowie muszą czekać, aż Słońce zajdzie, aby zobaczyć te bardzo słabe obiekty, a ponieważ zbliżamy się do przesilenia letniego, szybko tracę upragnioną noc.
Okazuje się jednak, że gdybym obserwował wieki temu, rzeczywiście miałbym kilka milisekund czasu, aby obserwować moje galaktyki. Rotacja Ziemi zwalnia coraz bardziej stopniowo, przyczyniając się do tego, że dzień Ojca jest jednym z najdłuższych dni w historii. Whoa - co się dzieje?
Jak niedziela może być jednym z najdłuższych dni w historii Ziemi na 4,5 miliarda lat?
W tej grze jest kilka czynników.
Po pierwsze, pory roku. Niedziela jest najdłuższym dniem roku na półkuli północnej. Dzieje się tak z powodu nachylenia Ziemi krążącej wokół Słońca. Bardzo powszechnym nieporozumieniem jest to, że pory roku są spowodowane tym, że Ziemia zbliża się do Słońca latem, a dalej zimą. Jest to nie tylko nieprawidłowe, ale moim zdaniem wyklucza każdego, kto mieszka na południe od równika. Ze względu na przechylenie Ziemi nasi przyjaciele na południu doświadczają teraz lata. Sprawdź tę infografikę, która pokazuje iluminację Ziemi w różnych porach roku:
Po drugie, grawitacja. W porządku, więc tak, to ma sens, że jest to najdłuższy dzień w roku na półkuli północnej. Ale dlaczego to jeden z najdłuższych dni zawsze? Grawitacja Księżyca szarpie Ziemię, spowalniając jej obrót. Okazuje się, że Newton miał rację - dla każdej akcji występuje równa i przeciwna reakcja. Oznacza to, że tak, Ziemia jest bardziej masywna niż Księżyc, ale Księżyc wywiera na Ziemię jednakową siłę. Ta siła jest widoczna w sposobie, w jaki Księżyc wciąga wodę na Ziemię, zjawisko znane jako pływ.
Świetnym sposobem na uczynienie tej koncepcji bardziej intuicyjną jest wyobrażenie sobie ogromnej ilości wody, którą Księżyc przeciąga, aby stworzyć przypływy. Ziemia wciąż obraca się wokół własnej osi, więc jest gigantyczne przeciąganie liny między Ziemią, próbującą ciągnąć oceany, podczas gdy Księżyc próbuje je powstrzymać. Ta konkurencja działa bardzo powoli, aby spowolnić ruch obrotowy Ziemi; od 15 do 25 milionów sekundy dodawane są do standardowego dnia w roku. Ale to wciąż wymierna różnica.
Po trzecie, zmiany klimatu. Okazuje się, że uwolnienie do naszej atmosfery wiązki środków rozgrzewających topi lód na biegunach. A kiedy topisz lód na biegunach, woda jest rozprowadzana wokół równika. Więc Ziemia zyskała trochę uchwytów miłości. Tymczasem skorupa pod opuszczonym lodem faktycznie odskakuje, dodając trochę masy pod biegunami. Większa masa wody wokół równika, ale porównywalnie większa masa ziemi na biegunach, powoduje, że Ziemia obraca się nieco szybciej.
To wyjaśnia, dlaczego najdłuższy zarejestrowany dzień nie był w tym roku, ale w 1912 roku, zanim zaczęliśmy topić lód na biegunach.
Po czwarte, trzęsienia ziemi. Trzęsienia ziemi i inne naturalne zdarzenia, takie jak tymczasowe przesunięcia w polarnych czapach lodowych, mogą zmieniać czas obrotu Ziemi w skali milisekundowej w okresach rocznych. Jest to dodatkowy powód, dla którego obecne przesilenie nie jest najdłuższym okresem dnia. Dlatego też nie jest dobrym pomysłem ślepe twierdzenie, że bieżący lub nadchodzący rok ustanowi nowy rekord w najdłuższych dniach zawsze.
Podsumowując, te cztery główne czynniki wpływają na dlaczego BARDZO długi dzień, ale nie najdłuższy. Jestem podekscytowany tym, że każdy dostaje tę milisekundę lub dwie dodatkowe światło dzienne na grilla ze swoim tatą. Muszę tylko poczekać kilka miesięcy, aż moje upragnione nocne godziny będą się wydłużać wraz ze zmianą pór roku. Ale nie martw się - odtąd noc będzie się wydłużać, gdy ruszymy w kierunku zimy.
