Seberou nám Francouzi vteřinu? Země loni nečekaně zrychlila, vědci tápou

Za loňský rok modrá planeta zaznamenala hned 28 rekordně krátkých dnů. Tedy aspoň za půl století přesného měření atomovými hodinami. Dosavadní rekord padl před patnácti lety, 5. červenec 2005 trval o milisekundu méně než standardních 86 400 sekund. V uplynulém roce ale bylo ještě kratších hned 28 dní, 19. července se planeta otočila za rekordních 86 399,99854 sekundy.

„Zrychlení zemské rotace pozorujeme od roku 2016 a moc ho nedovedeme vysvětlit,“ řekl serveru Le Point Christian Bizouard z oddělení časoprostorových referenčních systémů Pařížské observatoře a dodal: „Od vynálezu elektronických neboli křemenných (quartz) hodin ve 30. letech se ví, že délka dne sezónně fluktuuje v řádu tisícin sekundy, s minimem v červenci a srpnu a maximem v zimě, ale také v horizontu desetiletí, a to až o tři, čtyři milisekundy.“ Skoro vždy však šlo o zpomalení.

Odchylky pozorované za méně než šest let může vysvětlovat masová doprava, pohyby atmosféry a také příliv a odliv způsobený gravitací Měsíce a Slunce. Zato odchylky v delší době, k nimž se řadí i aktuální rekordy, těmto procesům neodpovídají. „Soudíme, že tyto variace způsobují interakce mezi tekutým vnějším jádrem Země a zemským pláštěm,“ pokračoval Bizouard. Řeč je o dvou či třech tisících kilometrech pod povrchem, proto tyto procesy vědci umí sledovat jen nepřímo, prostřednictvím magnetického pole Země.

„Pokud bude zrychlování pokračovat současným tempem 0,3 milisekundy za rok, za čtyři nebo pět let budu muset z Koordinovaného světového času ubrat jednu sekundu. Přitom dosud jsem přestupné sekundy jen přidával,“ říká Bizouard, jehož ústav je za vědecký čas odpovědný v rámci mezinárodního systému IERS.

Jednotky času – kde se vzaly a jak fungují?

Koordinovaný světový čas (UTC) se datuje k 1. lednu 1960. Ve vědě tehdy nahradil Greenwichský čas (GMT), který udává čas na základním (nultém) poledníku a vychází tedy z rotace Zeměkoule. Pro přesné experimenty bylo vhodnější vycházet z atomových hodin, které se rozcházejí maximálně o sekundu za 158 milionů let.

Jenže aby se vědecký čas neodchýlil od GMT, stejně se UTC čas od času upraví, aby se nelišily o víc než 0,9 sekundy. Od roku 1972 se tak k UTC postupně přidalo 27 vteřin, neboť v tomto období rotace zpomalovala. „Tyto přestupné sekundy se vkládají, pokud je třeba, buď 30. června, nebo 31. prosince, čili nastane čas 23:59:60,“ popisuje web Pařížské observatoře. Děje se tak na celém světě ve stejném okamžiku, o půlnoci UTC. Avizo přichází zhruba půl roku dopředu, zpravidla když už se liší o víc než půl sekundy. Naposledy to nastalo na Silvestra 2016. Někdy roku 2024 by naopak poprvé mohl po čase 23:59:58 UTC následovat hned 0:00:00.

Před půl stoletím nový systém měření přidal na přesnosti, jenže technologie 21. století jsou opět dál. Pro počítačové systémy obchodování na burzách nebo navigační družice GPS a Galileo je sekunda příliš dlouhá doba, pracují v řádech desítek mikrosekund (stotisícin sekundy). A jelikož navigace usilují o co nejpřesnější udání polohy, stejně se musí řídit zemskou rotací a ne atomovými hodinami. Přestupné sekundy jim situaci jenom komplikují. „Kdyby vynálezci UTC dovedli předpovědět vývoj technologií a také si představit, že Země začne zase zrychlovat, věřím, že by si tu ideu nechali v šuplíku,“ uzavírá Christian Bizouard pro Le Point.