Dünya dün daha hızlı döndü: Nasıl biliyoruz?

Dünya’nın dönüş hızını bu kadar hassas ve doğru şekilde ölçebilmemizin ardında yatan teknoloji ve bilimsel gelişmeler oldukça etkileyicidir. Günümüzde, atom saatleri ve uzaydaki referans noktaları sayesinde, Dünya’nın dönüşündeki mikrosaniye seviyesindeki sapmalar bile tespit edilebiliyor. Bu gelişmeler, astronomi, jeofizik ve teknolojik uygulamalar açısından büyük önem taşıyor. “Gerçek gün” ile “güneş günü” arasındaki fark nedir? Dünya’nın gökyüzüne göre yaptığı bir tam dönüş süresi, yani yıldız günü, yaklaşık 23 saat 56 dakika 4,0905 saniyedir. Ancak günlük yaşamda kullandığımız 24 saatlik zaman dilimi, güneşin hareketine dayalı güneş günüdür. Dünya’nın hem kendi ekseni etrafındaki dönüşü hem de Güneş etrafındaki hareketi, her gün yaklaşık 1 derece ek dönüş gerektirir. Bu nedenle, güneş günü, yıldız gününe göre yaklaşık 4 dakika daha uzundur. Ancak bu iki zaman dilimi, atmosferik koşullar, okyanus akıntıları, yer kabuğu hareketleri ve Ay’ın yerçekimi etkileri gibi faktörlerle zaman zaman birkaç milisaniye kısalabilir veya uzayabilir. Bu küçük sapmalar, özellikle hassas bilimsel ölçümlerde büyük farklar yaratabilir.

Dünya neden sürekli aynı hızda dönmüyor? Dünya’nın dönüş hızını etkileyen çeşitli faktörler bulunuyor:

• Atmosferik rüzgarlar: Özellikle kış aylarında Kuzey Yarımküre’deki güçlü rüzgarlar, kara ve deniz kütlelerine çarparak Dünya’nın dönüş hızını yavaşlatıyor. Yaz aylarında ise bu etki azalıyor, bu nedenle mevsimlere göre gün uzunluklarında mikrosaniyelik farklar gözlemleniyor.
• Okyanus hareketleri ve magma akışları: Yerin derinliklerindeki sıvı kütleler ve okyanusların hareketleri, Dünya’nın toplam kütle dağılımını değiştirerek dönüş hızını etkiliyor. Bu hareketler, uzun vadede dönüş hızında küçük ama anlamlı değişikliklere yol açabiliyor.
• Ay’ın gelgit etkisi: Ay, Dünya’nın okyanuslarını yukarı doğru çekiyor ve Dünya dönerken bu su kütleleri biraz önde ilerliyor. Ay, bu “önden giden” suyu sürekli çekerek Dünya’nın dönüş hızını yavaşlatıyor. Bu etki, zaman zaman Dünya’nın dönüş hızında mikrosaniye seviyesinde değişikliklere neden oluyor.
• Küresel ısınma ve buzulların erimesi: Kutup bölgelerindeki buzulların erimesi, suyun ekvatora doğru akmasıyla kütle merkezinin değişmesine sebep oluyor. Bu da, tıpkı bir balerin dans ederken kollarını açması gibi, dönüş hızını yavaşlatabiliyor veya hızlandırabiliyor. Bu doğal süreçler, Dünya’nın dönüş dinamiği üzerinde sürekli etki yaratıyor.

Bu küçük sapmalar neden bu kadar önemli? Günlük yaşamda fark edilmesi pek mümkün olmayan bu küçük zaman farkları, teknolojik sistemler ve bilimsel araştırmalar için büyük anlam taşıyor. Örneğin, GPS teknolojisi yaklaşık 1.33 milisaniyelik bir sapmayı bile dikkate almazsa, bu, Ekvator’da yaklaşık 62 santimetrelik konum hatasına yol açabilir. Bu hata yıllık olarak birikerek, yüzlerce metreye ulaşabilir. Bu nedenle, 1973’ten beri uluslararası standartlara göre zaman ölçümüne “artık saniye” ekleniyor. Bu eklemeler sayesinde, zamanın hassas dengesi korunuyor ve teknolojik sistemlerin doğru çalışması sağlanıyor.

Kuşbakışı referans noktaları: Kuasarlar

Dünya’nın dönüş hızını son derece hassas ölçmek için gökyüzündeki referans noktaları olarak kuasarlar kullanılıyor. Kuasarlar, milyarlarca ışık yılı uzaklıktaki süper kütleli kara delikler olup, son derece parlak ve sabit görünümleriyle bilinirler. Bu nesneler, tüm galaksilerden daha parlak olmalarının yanı sıra, neredeyse hareket etmeyen sabit referanslar gibi görünürler. Bu sayede, Dünya’nın mikrosaniyelik dönüş sapmaları bile kuasarlarla karşılaştırılarak tespit ediliyor. Bu yöntem, astronomi ve jeofizik alanında zamanın ve dönüş hızının çok hassas şekilde ölçülmesini sağlıyor.

Neden 2020 sonrası hızlanma gözlemleniyor?

2020 yılından itibaren, Dünya’nın dönüş hızında beklenmedik bir hızlanma eğilimi ortaya çıktı. Bu durum, önceki yıllarda gözlemlenen yavaşlama trendinin tersine dönmesi anlamına geliyor. Bilim insanları, bunun temel nedenini Dünya’nın iç yapısındaki değişikliklerle açıklıyorlar. Özellikle, Dünya’nın çekirdeği ile mantosu arasındaki açısal momentum transferi, bu hızlanmayı tetikliyor. Bu süreç, Dünya’nın iç dinamiklerinin zamanla değiştiğinin ve bu değişikliklerin yüzey hareketlerine yansıdığının göstergesidir. Bu gelişmeler, jeofizik ve gezegen bilimi alanlarında yeni araştırma ve modellemeleri teşvik ediyor.

5 Ağustos’un neden hızlı geçtiği?

Her yıl olduğu gibi, 5 Ağustos ve yakın tarihlerde gözlemlenen en kısa günler, Ay’ın yörüngedeki konumuyla yakından bağlantılıdır. Ay, yıl boyunca yörüngesinde kuzey veya güneyde en uzak noktalara ulaşırken, gelgit etkisi zayıflar ve bu da Dünya’nın dönüş hızını bir miktar artırır. Bu günlerde, Dünya’nın dönüşü yaklaşık birkaç mikrosaniye daha hızlı gerçekleşiyor. Günlük yaşamda bu farkı hissetmek mümkün değil; ancak atom saatleri ve gelişmiş gözlem teknikleri sayesinde, bu küçük zaman dilimleri tespit edilebiliyor. Bu tür detaylar, astronomi ve zaman ölçüm teknolojilerinin ne kadar hassas ve gelişmiş olduğunu gösteriyor.