Proč má den 24 hodin a ne 60

Rotace Země určuje délku dne. Pokud by záleželo pouze na Měsíci, měl by den místo 24 hodin 60. Ale Slunce urychluje rotaci – i v budoucnu.

Příliv a odliv způsobený Měsícem působí jako brzdové čelisti, které zpomalují rotaci Země. Pokud by rotace naší planety závisela pouze na družici Země, den by nyní musel trvat 60 hodin. Jenže: Slunce zastavilo zpomalování zemské rotace na zhruba jeden a půl miliardy let a zajistilo tak současnou délku dne 24 hodin.

K tomuto závěru dospěli vědci z Kanady a Francie pomocí geologických studií přílivových usazenin a klimatických modelů. Vědci však v časopise „Science Advances“ dospěli k závěru, že globální oteplování by mohlo zpomalení v budoucnu zesílit.

Mladá země se před 4,5 miliardami let točila mnohem rychleji než dnes. Den pak byl výrazně kratší než deset hodin. Nově vzniklý měsíc v té době stále obíhal Zemi po mnohem užší dráze a příliv a odliv byl odpovídajícím způsobem mnohem silnější než dnes. Vzhledem k tomu, že povodňové hory fungují jako brzda, zemská rotace se neustále zpomalovala – až do doby asi před dvěma miliardami let. Jak ukazují studie Normana Murrayho z University of Toronto v Kanadě a jeho kolegů, tento proces se v té době zastavil – délka dne zůstala konstantní kolem 19,5 hodiny po dobu 1,4 miliardy let. Teprve poté se stále zvyšoval až do dnešních dnů.

Měsíc nad mořem (symbolický obrázek): Příliv a odliv zpomaluje rotaci Země; Proč má den 24 hodin a ne 60
Měsíc nad mořem: Příliv a odliv zpomaluje rotaci Země

Zpomalení měsíce

S pomocí klimatických modelů, jako jsou ty, které se používají k předpovědi současného globálního oteplování, vědci nyní zkoumají příčinu stagnace. ,,Sluneční záření také způsobuje příliv a odliv v zemské atmosféře,“ vysvětluje Murray. Na rozdíl od měsíčních přílivů tyto atmosférické přílivy zrychlují zemskou rotaci, jsou však ve srovnání s nimi podstatně menší, a proto jsou obvykle málo důležité. Jak však vědci ukazují, ne vždy.

Oscilace atmosféry v hodinách

Zemská atmosféra totiž může vibrovat – v závislosti na teplotě atmosféry. Před dvěma miliardami let se atmosféra zdála teplejší než dnes a došlo k „rezonanci“: oscilace atmosféry se náhle shodovala s periodou rotace – a tedy i s přílivem a odlivem způsobeným slunečním zářením. Vlivem rezonance se zvýšily sluneční přílivy a jejich vliv na zemskou rotaci zesílil natolik, že kompenzoval zpomalení Měsícem.

Murray tento jev přirovnává k dětské houpačce: „Pokud dítě zatlačíte nezávisle na pohybu houpačky, houpačka nepůjde příliš vysoko. Pokud však tlačíte ve stejném rytmu jako švih, tedy v rezonanci, švih se posouvá výš a výš. Podobným způsobem atmosférická rezonance otřásla slunečním přílivem.“

Studie Murraye a jeho kolegů nejen ukazuje, proč je dnes den na Zemi dlouhý 24 hodin. Nabízí také pohled do budoucnosti Země. Oscilace zemské atmosféry dnes trvá 22,8 hodiny. Není v rezonanci s délkou dne, ale ani příliš vzdálená. „S tím, jak se však teplota atmosféry v důsledku globálního oteplování stále zvyšuje, bude tento rozdíl narůstat,“ říká Murray. ,,V důsledku toho se vliv slunce na rotaci Země stále snižuje a délka dne se prodlužuje rychleji než bez oteplování.“

Vývoj však není znepokojivý: Délka dne se aktuálně prodlužuje o 1,7 tisíciny sekundy za století. I mnohem větší pokles by v lidských časových měřítkách neměl smysl.

Zdroj: spiegel, TowPoint