Когда Земля перестанет вращаться?

Я посмотрел високосную секунду в Википедии. Это секунда, добавленная (обычно) к часам, чтобы синхронизировать их с атомными часами.

Гражданские часы используют всемирное координированное время (UTC), иногда ошибочно называемое средним временем по Гринвичу (которого больше не существует). Атомные часы используют Международное атомное время (TAI). UTC и TAI синхронизированы. Гражданские часы тикают с той же скоростью, что и атомные часы.

Часы, основанные на вращении Земли, используют концепцию средних солнечных суток, разделенных ровно на 86 400 средних солнечных секунд. Это универсальное время (UT1 и варианты, иногда также ошибочно называемые GMT). Секунда, используемая атомными часами (и, следовательно, гражданскими часами), не совсем совпадает со средней солнечной секундой. В настоящее время средний солнечный день составляет 86 400 001 TAI секунд. Високосные секунды добавляются, чтобы удерживать полночь UTC с точностью до 0,9 секунды от полуночи UT1.

Предположим, что скорость вращения Земли остается постоянной при текущем значении, где средний солнечный день составляет 86 4000,001 секунды. Эта постоянная скорость вращения не означает конец високосных секунд. Секунду координации по-прежнему необходимо будет добавлять каждую тысячу дней, чтобы удерживать UTC в пределах 0,9 секунды от UT1. Это одна из многих причин того, что линейная экстраполяция, основанная на дополнительных секундах за последние 43 года, неверна.

По другой причине давайте посмотрим, что произошло за последние 43 года. Изображение ниже взято из статьи Википедии «Колебания длины дня» .

^{Источник изображения}

На изображении видно, что 43 года назад день был более чем на 2 миллисекунды длиннее, чем сейчас. Кажется, что Земля ускоряется, а не замедляется! Даже 100 лет мало. Продолжительность солнечного дня в 1911 году была еще длиннее, примерно на 3,4 миллисекунды больше, чем сегодня. Между атмосферой Земли, океанами, мантией и корой, внешним ядром и внутренним ядром происходит множество сложных взаимодействий. Они передают угловой момент между собой. Мантия и кора также меняют форму. Земля все еще восстанавливается после льда, который давил на большую часть севера от 110 000 до 12 000 лет назад. Очень медленный послеледниковый отскок, который все еще продолжается, переносит горные породы на полюса. Это ускоряет скорость вращения Земли.

Все эти эффекты являются периодическими. Есть один эффект, который не является периодическим, и это передача углового момента от вращения Земли к орбите Луны. Все эти периодические эффекты, некоторые из которых имеют очень длительный период, означают, что использование скорости вращения Земли в качестве косвенного показателя для раскрытия этой передачи углового момента несколько подозрительно. Временные рамки должны быть очень длинными, сотни миллионов лет или больше.

Люди делают ошибки даже при полном обращении с математикой. В своей превосходной статье Touma & Wisdom ( Touma & Wisdom, "Evolution of the Earth-Moon system", The Astronomical Journal 108 (1994): 1943-1961 ) интегрировали скорость вращения Земли и орбиту Луны и пришли к Луна и Земля находились очень близко друг к другу менее 1,5 миллиарда лет назад. Их ошибка заключалась в том, что они использовали текущее значение некоторой константы, которая не является постоянной, т.е.$k_2$приливное число любви. Текущая скорость рецессии Луны аномально высока. Причина в том, что есть две преграды с севера на юг для плавного приливного течения, Америка и Афро-Евразия. В другие времена существовал единый суперконтинент. В другие времена экваториальные области были в основном океанами. Приливные моменты (и, следовательно, скорость удаления Луны) были в то время аномально низкими. Текущая скорость рецессии Луны примерно в два раза превышает среднее значение, усредненное за последние 2,45 миллиарда лет. Использование этой средней скорости и обратное интегрирование дает гораздо более разумное значение для создания Луны.

Так когда Земля перестанет вращаться? Ответ никогда. Если предположить, что Солнце не уничтожит Землю и Луну, когда станет газовым гигантом, Луна либо выйдет из гравитационного поля Земли, либо перестанет удаляться, когда сидерический период Луны (звездный месяц) и сидерическая скорость вращения Земли ( звездные сутки) имеют одинаковую длину.