Los días de la Tierra han aumentado misteriosamente en duración: los científicos no saben por qué

Las mediciones precisas muestran que la rotación de la Tierra se ha ralentizado misteriosamente desde 2020, lo que hace que el día sea más largo.

Las observaciones astronómicas precisas, combinadas con los relojes atómicos, han revelado que la duración de un día se alarga repentinamente. Los científicos no saben por qué.

Esto tiene un impacto crítico no solo en nuestro cronometraje, sino también en cosas como el GPS y otras tecnologías de precisión que gobiernan nuestra vida moderna.

La rotación de la Tierra alrededor de su eje se ha acelerado en las últimas décadas. Dado que esto determina la duración de un día, esta tendencia ha hecho que nuestros días sean más cortos. De hecho, en junio de 2022 establecimos un récord para el día más corto en el último medio siglo más o menos.

Sin embargo, a pesar de este récord, desde 2020 esa aceleración constante ha cambiado curiosamente a una desaceleración. Ahora, los días vuelven a ser más largos, y la razón hasta ahora sigue siendo un misterio.

Si bien los relojes de nuestros teléfonos indican que hay exactamente 24 horas en un día, el tiempo real que le toma a la Tierra completar una sola rotación puede variar muy levemente. Estos cambios a veces ocurren durante períodos de millones de años y otras veces casi instantáneamente. Por ejemplo, incluso los terremotos y las tormentas pueden desempeñar un papel.

Resulta que un día rara vez es exactamente el número mágico de 86.400 segundos.

El planeta siempre cambiante

La rotación de la Tierra se ha ralentizado durante millones de años debido a los efectos de fricción asociados con las mareas impulsadas por la Luna. Ese proceso agrega alrededor de 2,3 milisegundos a la duración de cada día cada 100 años. Hace unos miles de millones de años, un día terrestre tenía solo unas 19 horas.

Durante los últimos 20.000 años, otro proceso ha estado funcionando en la dirección opuesta, acelerando la rotación de la Tierra. Cuando terminó la última edad de hielo, el derretimiento de las capas de hielo polares redujo la presión superficial y el manto de la Tierra comenzó a moverse constantemente hacia los polos.

Al igual que un bailarín de ballet gira más rápido cuando lleva los brazos hacia su cuerpo, el eje alrededor del cual gira, la velocidad de giro de nuestro planeta aumenta cuando esta masa de manto se acerca al eje de la Tierra. Este proceso se ha ido acortando cada día en unos 0,6 milisegundos cada siglo.

Durante décadas y más, la conexión entre el interior y la superficie de la Tierra también entra en juego. Los grandes terremotos pueden cambiar la duración del día, aunque normalmente en pequeñas cantidades. Por ejemplo, se cree que el Gran Terremoto de Tōhoku de 2011 en Japón, con una magnitud de 8,9, aceleró la rotación de la Tierra en unos relativamente pequeños 1,8 microsegundos.

Aparte de estos cambios a gran escala, durante períodos más cortos el tiempo y el clima también tienen un impacto importante en la rotación de la Tierra, provocando variaciones en ambas direcciones.

Los ciclos de mareas quincenales y mensuales mueven masa alrededor del planeta, provocando cambios en la duración del día de hasta un milisegundo en cualquier dirección. Podemos ver variaciones de las mareas en los registros de la duración del día durante períodos de hasta 18,6 años. El movimiento de nuestra atmósfera tiene un efecto particularmente fuerte y las corrientes oceánicas también juegan un papel. La capa de nieve estacional y las lluvias, o la extracción de agua subterránea, alteran aún más las cosas.

¿Por qué la Tierra se está desacelerando repentinamente?

Desde la década de 1960, cuando los operadores de radiotelescopios de todo el planeta comenzaron a idear técnicas para observar simultáneamente objetos cósmicos como los cuásares, hemos tenido estimaciones muy precisas de la velocidad de rotación de la Tierra.


El uso de radiotelescopios para medir la rotación de la Tierra implica la observación de fuentes de radio como los cuásares. Crédito:[{” attribute=””>NASA Goddard

A comparison between these measurements and an atomic clock has revealed a seemingly ever-shortening length of day over the past few years.

But there’s a surprising reveal once we take away the rotation speed fluctuations we know happen due to the tides and seasonal effects. Despite Earth reaching its shortest day on June 29, 2022, the long-term trajectory seems to have shifted from shortening to lengthening since 2020. This change is unprecedented over the past 50 years.

The reason for this change is not clear. It could be due to changes in weather systems, with back-to-back La Niña events, although these have occurred before. It could be increased melting of the ice sheets, although those have not deviated hugely from their steady rate of melt in recent years. Could it be related to the huge volcano explosion in Tonga injecting huge amounts of water into the atmosphere? Probably not, given that occurred in January 2022.

Scientists have speculated this recent, mysterious change in the planet’s rotational speed is related to a phenomenon called the “Chandler wobble” – a small deviation in Earth’s rotation axis with a period of about 430 days. Observations from radio telescopes also show that the wobble has diminished in recent years. Perhaps the two are linked.

One final possibility, which we think is plausible, is that nothing specific has changed inside or around Earth. It could just be long-term tidal effects working in parallel with other periodic processes to produce a temporary change in Earth’s rotation rate.

Do we need a ‘negative leap second’?

Precisely understanding Earth’s rotation rate is crucial for a host of applications – navigation systems such as GPS wouldn’t work without it. Also, every few years timekeepers insert leap seconds into our official timescales to make sure they don’t drift out of sync with our planet.

If Earth were to shift to even longer days, we may need to incorporate a “negative leap second” – this would be unprecedented, and may break the internet.

The need for negative leap seconds is regarded as unlikely right now. For now, we can welcome the news that – at least for a while – we all have a few extra milliseconds each day.

Written by:

  • Matt King – Director of the ARC Australian Centre for Excellence in Antarctic Science, University of Tasmania
  • Christopher Watson – Senior Lecturer, School of Geography, Planning, and Spatial Sciences, University of Tasmania

This article was first published in The Conversation.The Conversation

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