Člověk už dokázal ovlivnit i rotaci Země, ta se tak točí pomaleji

Každý den je o nepatrný zlomek sekundy delší než ten předchozí. Na lidské vnímání je tato změna nepostřehnutelná, ale pro vědu představuje zásadní zprávu o tom, jak se mění samotná dynamika planety. Rotace Země se zpomaluje už miliardy let, dnes však do tohoto procesu stále výrazněji zasahují i změny klimatu způsobené člověkem. Co vlastně brzdí otáčení planety a jaké důsledky to může mít pro náš svět, technologie i měření času?

Rotace Země se nikdy neodehrávala v dokonale stabilním rytmu. Přestože si lidé zvykli na představu pevného čtyřiadvacetihodinového dne, ve skutečnosti jde jen o přibližnou hodnotu. Země se otáčí o něco pomaleji než v minulosti a tento proces pokračuje i dnes. V dlouhodobém měřítku jde o velmi pomalou změnu, ale její příčiny jsou z hlediska fyziky planety mimořádně zajímavé.

Nejdůležitější roli v tomto procesu hraje gravitace Měsíce. Jeho přitažlivost působí na oceány a vytváří přílivové vyboulení, které není přesně zarovnané s linií spojující Zemi a Měsíc. Proto mezi oběma tělesy vzniká gravitační tření, které postupně odebírá rotující Zemi část rotační energie. Důsledkem je pomalé zpomalování rotace planety. Tento proces prodlužuje délku dne přibližně o 2,3 milisekundy za století a probíhá už po miliardy let. V dávné geologické minulosti tak byl den výrazně kratší. Například před stovkami milionů let trval zhruba 22 hodin a ještě dříve byl ještě kratší.

V posledních desetiletích však vědci pozorují další mechanismus, který začíná mít měřitelný vliv na rotaci planety. Souvisí s proměnami klimatu a především s rychlým táním ledovců a polárních ledových štítů. Když led na pólech taje, voda se přesouvá do oceánů a rozlévá se směrem k rovníku. Tím se mění rozložení hmoty na planetě. Fyzikální princip je podobný jako u krasobruslařky, která při piruetě zpomalí, když roztáhne ruce dál od osy otáčení. Čím více hmoty je vzdáleno od rotační osy, tím pomaleji se těleso otáčí.

Právě tento efekt dnes začíná být měřitelný. Analýzy satelitních dat ukazují, že přesuny vody způsobené táním ledovců a změnami v zásobách podzemní vody prodlužují délku dne zhruba o 1,3 milisekundy za století. Ještě na počátku dvacátého století byl tento vliv výrazně menší. Pokud by globální oteplování pokračovalo současným tempem, mohl by se do konce století tento efekt zvýšit až na přibližně 2,6 milisekundy za století, tedy na hodnotu srovnatelnou nebo dokonce vyšší než vliv měsíčních přílivů.

Změny rotace Země však neovlivňuje pouze klima a gravitace Měsíce. Do hry vstupuje také dynamika uvnitř planety. Pohyby v zemském plášti, proudění roztaveného kovu ve vnějším jádře nebo velká zemětřesení mohou dočasně změnit rozložení hmoty a tím i rychlost rotace. Tyto změny jsou obvykle malé a krátkodobé, ale moderní měření je dokážou zachytit.

Zpomalení rotace planety má především důsledky pro velmi přesné měření času. Moderní civilizace stojí na extrémně synchronizovaných systémech. Navigační družice, finanční transakce, telekomunikační sítě nebo datová centra používají atomové hodiny, jejichž přesnost je mnohem vyšší než nepravidelný rytmus rotace Země. Aby se astronomický čas a atomový čas příliš nerozcházely, zavádějí se občas takzvané přestupné sekundy, které drobnou odchylku vyrovnávají. I nepatrné změny délky dne tak mohou komplikovat fungování globálních technologických systémů.

Na lidské každodennosti se však zpomalování rotace planety nijak dramaticky neprojevuje. Rozdíly v řádu milisekund jsou příliš malé na to, aby je člověk pocítil. Z hlediska planetární fyziky ale představují cenný indikátor hlubších procesů, které se odehrávají v oceánech, atmosféře i uvnitř Země. Přesná měření rotace totiž dokážou zachytit i velmi jemné změny v rozložení hmoty na planetě. Právě díky tomu dnes vědci vidí, že tání ledovců a přesuny vody způsobené oteplováním planety už začínají měřitelně ovlivňovat samotný pohyb Země. Rotace planety se tak stává nečekaným, ale velmi přesným svědkem probíhající klimatické změny. 

A možná je v tom i tak trochu malý paradox. Pokud by se Země přeci jednou opravdu otáčela pomaleji, až by den byl téměř nekonečný, člověk by vlastně nikdy nestárnul. Lidstvo by tak svým způsobem díky klimatickým změnám nakonec objevilo i elixír mládí.