Альманах

Эврика  90

Почему длина суток меняется

Методами астрометрии давно показано, что длительность суток—величина непостоянная. Но причины, вызывающие подобную неравномерность в скорости вращения Земли, до сих пор окончательно неясны.

По мнению большинства специалистов, изменения продолжительности суток, которые отмечаются в течение промежутков длительностью от нескольких дней до нескольких лет, связаны в первую очередь с приливными силами со стороны Луны и Солнца, а во вторую — с такими сложными атмосферно-океанологическими факторами, как явление Эль-Ниньо (периодическое мощное потепление и изменение направления воздушных и морских течений в Тихом океане).

Более долговременные изменения скорости вращения планеты (на протяжении десятилетий или даже веков) обычно объясняют взаимодействиями между жидким ядром Земли и более «жесткой» мантией. Однако неясен механизм такого взаимодействия.

К. Ранкорн (Университет в Нью-касле-на-Тайне, Великобритания) полагает, что между ядром и мантией планеты действуют электромагнитные силы, служащие источником «пульсаций» во вращении Земли: изменения земного магнитного поля индуцируют электрические токи в мантии. Хотя мантия — довольно слабый проводник, но сила таких токов достаточна, чтобы вызвать вращающий момент, способный   ускорить    или    замедлить движение мантии, а тем самым — и планеты в целом, сократив или удлинив продолжительность суток.

М. Юбэнкс (Лаборатория движения НАСА, Пасадена, штат Калифорния, США) обратил, однако, внимание на то, что, хотя подобная электромагнитная модель приемлема, она все же требует слишком высокой электропроводности мантии.

Около 20 лет назад Р. Хайд (Лаборатория динамики геофизических жидкостей, Брекнелль, графство Беркшир, Великобритания) выдвинул другую причину долговременных изменений скорости вращения планеты. Она связана с неправильностью «топографии» ядра Земли — его неровной поверхностью на границе с мантией. Эта граница изобилует выступами и впадинами, которые вызывают при их перемещениях друг относительно друга трение, достаточное для возникновения неравномерности во вращении Земли. Недавно существование подобных выступов было подтверждено методами сейсмологии.

Теперь М. Юбэнкс совместно с Р. Хайдом и Ж. Дики (Лаборатория реактивного движения) завершили анализ измерений, сделанных между 1962 и 1987 годами с помощью лазерных приборов, установленных на искусственных спутниках Земли, на Луне, а также методами оптической астрономии и интерфотометрии со сверхдлинной фазой. Анализ показал, что подобные выступы существуют, они должны возвышаться над окружающими слоями- не более чем на 500 километров. Сейчас ведутся наблюдения, которые вскоре должны окончательно подтвердить или опровергнуть реальность таких выступов.

«Природа», 1988, № 6, с. 117—118