De ce ziua nu durează exact 24 de ore: misterul din adâncurile Pământului, explicat de o nouă cercetare
Deși suntem obișnuiți să considerăm că o zi durează exact 24 de ore, măsurătorile fizicienilor arată că lungimea zilei variază cu câteva milisecunde. Această variație minusculă, dar constantă, a reprezentat mult timp o enigmă pentru oamenii de știință. O cercetare recent publicată în revista Nature oferă acum o explicație completă a mecanismelor care stau în spatele acestor fluctuații.
De aproximativ 30 de ani, specialiștii știu că rotația nucleului lichid al Pământului, detectată prin modificările câmpului său magnetic, accelerează timp de câteva decenii, apoi încetinește în următoarele decenii. Între timp, mantaua, învelișul stâncos care include crusta și are o grosime de aproximativ 3.000 de kilometri, încetinește și ea, apoi accelerează pentru a compensa, deoarece momentul unghiular al planetei trebuie să rămână constant. Această schimbare a vitezei de rotație a mantalei poate scurta sau prelungi o zi cu câteva milisecunde de-a lungul timpului.
Modul în care nucleul și mantaua fac schimb de moment unghiular a rămas până acum necunoscut. Într-un studiu publicat în Nature, Huifeng Zhang, doctorand în fizică la Universitatea din Alberta, împreună cu profesorul Mathieu Dumberry, arată că modificările mici ale vitezei de rotație a nucleului intern, partea solidă și centrală a nucleului, care nu este perfect sferică, exercită un așa-numit „cuplu gravitațional” asupra anomalilor de masă din manta, provocând o ușoară fluctuație a lungimii zilei.
O altă formă de cuplu, la granița dintre nucleu și manta, creează frecare și rezistență electromagnetică, numită cuplu la limita nucleu-mantă, care se opune atracției gravitaționale și limitează modificările lungimii zilei. Schimbările subtile ale echilibrului dintre cuplul gravitațional și cel de la limita nucleu-mantă sunt, în cele din urmă, responsabile de micile variații observate ale lungimii zilei.
Pe lângă faptul că rezolvă acest mister de lungă durată, cercetarea aduce în prim-plan structurile aflate în adâncurile Pământului, inclusiv nucleul intern, despre care Zhang și Dumberry afirmă că „se deformează vâscos” pe o scară de timp de aproximativ 10 ani.
