24 септември 2018
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Говорят медиците
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Земните денонощия се увеличават средно с 1.78 милисекунди на век

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 30 декември 2017 в 10:0856380
Илюстрация на различните фази на Луната от древен арабски ръкопис на Ал Бируну.

През 1995 година двама учени от университета Дърам (Великобритания) и Службата на Кралския военноморски алманах внимателно проучиха историческата информация за слънчевите и лунни затъмнения от 700 пр.н.е. до 1990 година от Вавилон, древна Гърция, древен Китай, арабските доминиони и Европа - напредналите цивилизации с астрономически познания и които са водели описания на слънчевите и лунните затъмнения.

Анализът на историческите данни, в комбинация със съвременната информация позволи за първи път да се състави графика на дългосрочните колебания във въртенето на нашата планета. Потвърди се теорията, че Земята не се върти с еднаква скорост.

Тя периодично се ускорява и забавя, с дългосрочна тенденция към постепенно забавяне.

Две десетилетия по-късно същите британски учени уточняват историческия график на въртенето на Земята (Measurement of the Earth's rotation: 720 BC to AD 2015), включвайки нови исторически данни, Добавена е приблизително 25% повече информация за слънчевите затъмнения от Вавилон, както и са коригирани данните на затъмненията от древен Китай, в които са премахнати неточности поради грешки при тълкуването. Данните са допълнени с нов архив  на лунните затъмнения от 1623 до 2015 години, който взема предвид най-новите и по-точни положения на Луната, звездите и контура на Луната по време на затъмненията - и нформацията, получена от лабораторията за реактивни двигатели на НАСА (JPL NASA).

След актуализиране на таблиците на затъмненията на базата на историческите данни, учените са изчислили разликата между времето на затъмненията спрямо универсалното време (UT, Universal Time) и по абсолютно земно време (TT). Земното време е съвременен астрономически стандарт, разработен от Международния астрономически съюз за определяне на времето на астрономическите наблюдения, направени от земната повърхност. Той е разработен според гравитационният модел на Слънчевата система и не зависи от фактическите промени в скоростта на въртене на Земята.

Средно дългосрочно забавяне на въртенето на Земята. (Measurement of the Earth's rotation: 720 BC to AD 2015, F. R. Stephenson, L. V. Morrison, C. Y. Hohenkerk, 2016)

Делта време (ΔT) в таблицата и в графиките съответства на разликата между ТТ и UT. От средата на 1955 година, когато започват да работят атомните часовници с висока точност, ТТ се определя като време по атомните часовници(TAI) плюс 32.184 секунди. По скалата TT едно денонощие се определя като 86 400 секунди по SI. По скалата на UT едно денонощие съответства на средно слънчево денонощие на базата на средния период на въртенето на Земята около нейната ос.

Текущите колебания в скоростта на въртене на Земята точно се определят по информацията от сателити на околоземна орбитата и взаимното положение на земята и Луната. Лазерните далекомери позволиха точно да се изчисли приливното ускорение на системата Земя-Луна (n): това е 25.82 ± 0.03" rad s −2.

Съответно, може точно да се изчисли теоретичната зависимост между скоростта на въртене и приливното ускорение.

Така че ΔT за промените на въртенето под влиянието на приливното ускорение ще се променя с течение на времето като парабола:

В тази формула t съответства на Юлиански век след 1820 година.

Трябва да се отбележи, че поради голямата маса на Луната (около 1/81 от земната маса), системата Земя-Луна може да се разглежда като двойна планетарна система, а не като планета със спътник.

Данните от лазерните далекомери на Луната и информацията за приливното ускорение е достъпна само за последните 50 години, но тази формула е съвсем приложима за историческите данни от астрономическите наблюдения, защото системата Земя-Луна не се е променила много.

Това е диаграмата на промяната ΔT за всички наблюдения до 1600 години, по-точно до пълното слънчево затъмнение от 1567 г.


Измерванията след 1600 г. и особено след 1700 г., с използването на по-сложни измервателна апаратура (телескопи) значително намалява грешките при измерванията. Ето една схема на резултатите от наблюденията на ΔT за периода 1623-2015.


Ако се използва по-горе споменатата парабола и се представи в този вид, дългосрочните колебания в скоростта на въртене показват следната картина

Учените заключават, че само приливното ускорение не може да обясни колебанията в скоростта на въртене на Земята. Очевидно върху въртенето на планетата ни влияят и други сили.

Например това може да бъде комбинация от глациоизостазия (вертикални движения на земната повърхност на местата на  древни и съвременни заледявания) и гравитационно взаимодействие на ядрото с мантията на Земята.

Въз основа на анализа на всички исторически данни, може да се изчисли средното дългосрочно забавяне на въртенето на Земята, което е около 1.78 милисекунди за столетие.


Препоръчани материали

Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Новини
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.