Обычно считается, что один день на Земле длится 24 часа или 86 400 секунд. Однако количество времени, необходимое нашей планете для завершения полного оборота, немного колебалось с течением времени.
Предыдущие исследования задокументировали долгосрочную тенденцию к удлинению дня на 1,72 ± 0,03 миллисекунды за столетие с 720 г. до н. э. Эти постепенные изменения обусловлены гравитационным притяжением Луны к Земле, замедляющим вращение планеты. (Эффект будет больше примерно на три четверти миллисекунды, но отскок твердой почвы после последнего ледникового периода немного уменьшает эффект.) Однако существуют также десятилетние и тысячелетние возмущения в продолжительности дня, которые не могут быть объяснены этими силами.
Некоторые исследователи выдвинули гипотезу, что эти колебания продолжительности дня вызваны климатическими изменениями, включая таяние ледяных щитов и перемещение пресной воды, или магнитогидродинамическим движением внутри расплавленного железного ядра Земли.
Используя исторические записи затмений и лунных покрытий, чтобы понять, как со временем менялась продолжительность дня, а также машинное обучение для анализа этих данных, Мостафа Киани Шахванди и его коллеги проверили обе теории. Их работа опубликована в Geophysical Research Letters .
Чтобы понять влияние климата на продолжительность дня, исследователи изучили исторические данные об изменениях баристатической массы меняющихся полярных ледяных щитов, ледников и земных вод. Используя нейронные сети, основанные на байесовской физике (BPINN), а также данные независимых археомагнитных и современных геомагнитных наблюдений, команда рассчитала, как баристатические процессы и магнитогидродинамика могли повлиять на вращение Земли и продолжительность дня за последние 3000 лет.
Исследователи обнаружили, что влияние баристатических процессов на продолжительность дня с 720 г. до н. э. было небольшим и в целом противоположным общим тенденциям (например, эти процессы могли иметь небольшое укорачивающее влияние на продолжительность дня за определенный период, но другие силы заставили день удлиниться гораздо больше, намного перевешивая укорачивающие эффекты). Напротив, они обнаружили, что магнитогидродинамические влияния соответствовали наблюдаемым колебаниям продолжительности дня, наблюдаемым в долгосрочных записях.
Команда отмечает, что их работа с этим новым подходом показывает, что динамика ядра может объяснить изменения продолжительности дня.
