El derretimiento del hielo polar está cambiando la rotación de la Tierra y ralentizando el tiempo. Mira cómo afectará esto al segundo salto

Durante las últimas décadas, la rotación de la Tierra alrededor de su eje se ha acelerado. En consecuencia, los días se acortaron cada día sólo una pequeña fracción de segundo. Este ligero acortamiento del día provocó muchos dolores de cabeza en la cronometraje mundial. La solución similar a una tirita fue agregar «segundos intercalares» durante algunos años a intervalos irregulares para mantener sincronizados el tiempo «oficial» y el «astronómico».

Pero un nuevo estudio sugiere que esta tendencia puede romperse. El derretimiento del hielo en los polos de la Tierra está redistribuyendo el agua por los océanos del mundo, contrarrestando algunos de los recientes aumentos de velocidad de nuestro planeta. Esto significa, sostienen los investigadores, que los relojes tendrán que adelantarse un segundo alrededor de 2029. Esto lo convierte en el primer «segundo intercalar negativo» en la historia moderna de la medición del tiempo.

«Esta es una situación sin precedentes y un gran problema», dijo el autor principal del estudio, Duncan Agnew, geofísico del Instituto Scripps de Oceanografía de la Universidad de California en San Diego. AP. «No es un gran cambio en la rotación de la Tierra que conducirá a una catástrofe ni nada parecido, pero es algo notable. Es otra indicación de que estamos en un momento muy inusual».

el tiempo es atemporal

Las primeras civilizaciones dependían del mundo natural para medir el tiempo. Los antiguos egipcios utilizaban relojes de sol durante el día y relojes de agua durante la noche. Estos dispositivos se basaban en el movimiento aparente del Sol a través del cielo y el flujo constante de agua, respectivamente. Sin embargo, estos métodos variaban según las estaciones y no estaban universalmente estandarizados.

En la Edad Media, comenzaron a aparecer relojes mecánicos en las torres de las ciudades de Europa occidental. Estos estaban impulsados ​​por pesas y engranajes, lo que marca un paso significativo hacia un cronometraje más preciso y consistente. Sin embargo, la falta de estandarización significó que el mediodía ocurriera a horas ligeramente diferentes en diferentes lugares. Esto nunca fue gran cosa hasta que se inventó el sistema ferroviario en el siglo XIX. Los trenes tenían que llegar a tiempo.

De ahí surgió la adopción del «hora ferroviaria» en Gran Bretaña, un precursor de las zonas horarias. Finalmente, en 1884 se introdujo la hora media de Greenwich (GMT). Se basó en la hora solar media del Observatorio Real de Greenwich, Londres. GMT se convirtió en el estándar de hora mundial, con zonas horarias definidas en relación con él.

tiempo atómico

El auge de la medición del tiempo se produjo con la invención de los relojes atómicos en los años 1980. El tiempo no tiene propiedades físicas que medir, a diferencia de la masa, por ejemplo. Entonces, cuando decimos que medimos el tiempo, lo que realmente estamos midiendo son intervalos de tiempo, o la duración entre dos eventos.

Utilizando relojes atómicos, los científicos han estandarizado la unidad de tiempo, el segundo, para calcular el tiempo que tardan los átomos de cesio-133 en vibrar 9.192.631.770 veces en respuesta a la radiación de microondas. Estos relojes tienen una precisión de 1/15.000.000.000 de segundo cada año. Estos relojes no habrían adelantado ni atrasado ni un segundo incluso si hubieran empezado a funcionar en el comienzo del universo hace miles de millones de años. A modo de comparación, su reloj de pulsera de cuarzo puede tener una precisión de unos 15 segundos al mes.

Según esta precisa definición mental de segundo, un día en la Tierra dura aproximadamente 86.400 segundos atómicos; ese «más o menos» es el problema. Si bien las vibraciones de los átomos de cesio pueden ser totalmente predecibles, la rotación de la Tierra alrededor de su eje no es tan mecánica.

El Tiempo Universal Coordinado (UTC), el estándar actual para el cronometraje, combina la precisión del tiempo atómico con la rotación de la Tierra, ajustada por segundos intercalares para tener en cuenta pequeñas variaciones en la velocidad de rotación de la Tierra. El primer segundo intercalar se añadió en 1972. En 2016, se agregaron 27 segundos intercalares separados a medida que la Tierra retrocedía.

Los segundos bisiestos pueden causar muchos estragos. En 2012, un segundo intercalar hizo que Reddit se desconectara durante 30 a 40 minutos. Agregar este segundo arruinó el temporizador de alta resolución del sitio, lo que provocó una sobrecarga del servidor y congelaciones de la CPU. Cloudflare experimentó su propio problema de segundo intercalar en 2017, que interrumpió su servicio público de DNS. Las aerolíneas cerraron debido a esto. Los segundos intercalares son un gran problema.

Un segundo para la medianoche

No está del todo claro por qué se está desacelerando la rotación de la Tierra. Parece deberse a una combinación de factores, incluidas las fuerzas de marea entre la Tierra y la Luna, el rebote glacial de la última edad de hielo hace 20.000 años, las interacciones núcleo-manto y cambios en las corrientes atmosféricas y oceánicas. La Luna era mucho más importante en esta ecuación. Durante la historia temprana de la Tierra, cuando la Luna estaba mucho más cerca de lo que está hoy, un día duraba sólo cuatro horas.

Incluso con su efecto reducido, sigue siendo uno de los factores. Y todas estas cosas se suman de tal manera que en junio de 2022 tuvimos el día más corto registrado (cuando la Tierra completó una revolución en 1,59 milisegundos en menos de 24 horas) durante el último medio siglo.

A pesar del récord, a partir de 2022 esta velocidad constante se ha revertido curiosamente hasta convertirse en una disminución. Anteriormente, los científicos sugirieron que esto probablemente se deba a interacciones en las profundidades del planeta. En cualquier caso, estos acontecimientos sugirieron la perspectiva sin precedentes de agregar un «segundo intercalar negativo», un segundo omitido, en lugar de agregar uno adicional como era la norma. Todo el mundo teme esta perspectiva porque puede causar aún más perturbaciones. Nuestro software actual está diseñado para sumar segundos, no restarlos.

«No sabemos cómo afrontar el hecho de perder un segundo. Por eso los metrólogos del tiempo están preocupados», dijo Felicitas Arias, ex directora del Departamento de Tiempo de la Oficina Internacional de Pesas y Medidas en Sèvres, Francia. Naturaleza.

pierden momentos

En un nuevo estudio, Agnew y Judah Levine, físico de la división de tiempo y frecuencia del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología, agregaron una nueva pieza al rompecabezas. Su modelado por computadora muestra que el derretimiento del hielo en Groenlandia y la Antártida debido al cambio climático está desacelerando la velocidad angular de la Tierra.

A medida que el hielo se derrite, se convierte en agua que las corrientes redistribuyen por los océanos. Estos cambios de masa desde los polos hasta el centro abultado cambian el momento de inercia del planeta. El momento angular siempre se conserva, por lo que la rotación de la Tierra se ralentiza, de forma similar a como un patinador sobre hielo ralentiza su rotación extendiendo los brazos hacia los costados. Groenlandia ha experimentado una alarmante disminución de masa, desprendiéndose un promedio de 279 mil millones de toneladas de hielo por año entre 1993 y 2019. Mientras tanto, la pérdida de hielo antártico se aceleró a un promedio de 148 mil millones de toneladas por año durante el mismo período.

Lo que todo esto significa es que, de hecho, el cambio climático está contrarrestando la reciente tendencia de disminución del giro planetario. El resultado neto sigue siendo una Tierra cada vez más pequeña, pero los investigadores creen que la necesidad de un segundo intercalar negativo puede posponerse tres años. Esto significa que se podrían agregar segundos intercalares negativos en 2029; afortunadamente, este podría ser el último segundo intercalar desde que los metrólogos acordaron deshacerse de las correcciones de segundos intercalares en 2035.

Es bastante sorprendente contemplar cuán extendidos pueden ser los efectos del cambio climático. Una fuerza tan poderosa que cambia el tiempo mismo.

Los nuevos hallazgos aparecieron en la revista. Naturaleza.