Un día tiene 24 horas, ¿verdad? Casi. Aunque en la mayoría de los casos pasa desapercibido, casi ninguno de nuestros días ha llegado exactamente a ese número. De una década a otra, de una estación a otra e incluso de un día a otro, la rotación de la Tierra se acelera y se ralentiza, añadiendo o restando milisegundos a nuestro reloj de 24 horas. Estas fluctuaciones en la duración del día no solo son inherentes a un planeta en rotación, sino que también están influenciadas por antiguas capas de hielo, fuertes vientos y la dinámica del núcleo de nuestro planeta.

Pero algunas duraciones del día son más extremas que otras. Tomemos como ejemplo el 29 de junio de 2022, que fue casi 1,6 milisegundos en 24 horas, lo que lo convierte en el día más corto registrado. Para los conocedores, sin embargo, no fue una sorpresa. Durante más de medio siglo, la rotación promedio de la Tierra se ha ido acelerando gradualmente, acortando lentamente nuestros días en fracciones de milisegundo. Este acortamiento a largo plazo de la duración del día, los efectos estacionales en la rotación de la Tierra y un pequeño impulso adicional de los efectos climáticos diarios como los cambios de viento hicieron que el 29 de junio rompiera récords, todo gracias a la conservación del momento angular.

Este poderoso principio de la física es algo que muchos de nosotros entendemos intuitivamente. Imagínese dando vueltas en una silla de oficina giratoria o, si prefiere algo más atlético, súbase a un par de patines de hielo y dé una vuelta. A medida que sus brazos se extienden hacia afuera, su rotación se ralentiza. A medida que vuelves a meter los brazos, gira más rápido de nuevo.

El momento angular tiene tres componentes: la masa del objeto giratorio, la velocidad a la que se mueve y su distancia desde el punto alrededor del cual gira. En el caso de la silla de oficina, cuando tus brazos están completamente extendidos, están más alejados del asiento, lo que aumenta el momento angular de esa parte del cuerpo.

Al igual que la masa y la energía, el momento angular no se puede conjurar de la nada: tus brazos extendidos deben esencialmente tomar prestado el momento angular del resto de tu cuerpo (y de la silla). No se puede perder peso de repente, por lo que la única opción que queda es reducir la velocidad. La tierra obedece las mismas reglas ya que gira alrededor del sol.

La Tierra, incluida la roca sólida debajo de nuestros pies, los océanos y la atmósfera, redistribuye constantemente la masa y el momento angular, lo que significa que su velocidad de rotación y la duración del día también se están ajustando. “La duración del día es una medida de la [whole] Tierra”, dice el geodesta Jianli Chen de la Universidad Politécnica de Hong Kong. «No es solo un número. Puedes contar muchas historias detrás de esto”.

Uno de los controles más fuertes sobre la rotación de la Tierra a lo largo del año, y un contribuyente al déficit de 1,59 milisegundos del 29 de junio, es el viento, particularmente los fuertes vientos en chorro en el hemisferio norte. «Cada vez que se vuelven más fuertes, el momento angular de la atmósfera aumenta y el momento angular de la Tierra sólida disminuye», explica Sigrid Böhm, geodesta de la Universidad de Viena, que estudia los efectos del clima en la rotación del planeta. «La tierra gira más lento en invierno y más rápido en verano».

La fricción entre el aire y la tierra causada por colinas y montañas permite que la atmósfera intercambie momento angular con la tierra. Esta conexión explica por qué la corriente en chorro en el hemisferio sur, que sopla principalmente sobre el océano, no tiene un impacto tan notable. La circulación en los océanos tiene un efecto similar pero mucho menor sobre la rotación, e incluso los cambios a corto plazo en el viento y el clima pueden ser suficientes para acortar la duración de un día en una fracción de milisegundo, lo que lleva a tendencias anuales y decadales, dijo Chen. .

Los movimientos de masa graduales dentro de la Tierra sólida también afectan la rotación del planeta. Hace unos 20.000 años, en el apogeo de la edad de hielo más reciente, enormes capas de hielo de varios kilómetros de espesor cubrían gran parte del hemisferio norte. Estas capas de hielo eran tan grandes que aplastaron parte del manto de nuestro planeta, la capa de roca que se mueve lentamente debajo de la corteza fría que llamamos hogar. (El fenómeno era similar a cómo presionar el pulgar en un dulce de azúcar suave causaría que parte se derramara hacia un lado). Ahora que esas capas de hielo se han derretido, la tierra debajo de ellas está rebotando muy lentamente, moviendo rocas alrededor y lo que lleva a un acortamiento predecible de la duración del día con el tiempo.

Pero los científicos sospechan que los días cada vez más cortos desde la década de 1960, que culminaron con el récord del 29 de junio, se encuentran mucho más profundo: 1,800 millas debajo de nuestros pies, donde las rocas del manto se encuentran con el metal denso y caliente del núcleo de la Tierra. No podemos observar el núcleo directamente, por lo que todavía no hay consenso sobre lo que sucede en las partes metálicas de nuestro planeta para causar este aumento a largo plazo en la rotación de la Tierra. Sin embargo, probablemente esté relacionado con ondas en el límite donde el núcleo toca el manto.

Otra posibilidad es estaLa tendencia de una década proviene de los efectos secundarios de que la Tierra no es esférica, un efecto conocido como el bamboleo de Chandler. Este bamboleo en la rotación de la Tierra ocurre porque el eje alrededor del cual gira nuestro planeta no se alinea del todo con su eje de simetría geométrico real, lo que hace que el eje de rotación intente ajustarse constantemente. Este eje de rotación cambiante también podría desempeñar un papel en la determinación de la duración del día, pero la importancia de ese papel sigue siendo una pregunta abierta.

Los científicos están descifrando las contribuciones de todos estos procesos utilizando modelos matemáticos y medidas de nuestro planeta recopiladas por naves espaciales. Los satélites GPS y las misiones como Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) de la NASA miden el movimiento de la masa de la Tierra a lo largo del tiempo. De manera similar, los modelos del clima del planeta, incluidos los vientos y las corrientes oceánicas, ayudan a predecir los efectos del momento angular del aire y el agua. “Siempre tratamos de resumir todos los efectos que conocemos y ver si podemos cerrar el presupuesto”, dice Böhm.

Predecir cómo podría cambiar la duración del día en el futuro es «muy complicado porque todo se desordena», dice Chen. “Primero debemos comprender la variabilidad bastante grande a largo plazo. Entonces podemos estimar las contribuciones de la atmósfera y el océano. Entonces podemos predecir aproximadamente cuándo podría ser el próximo día más corto”, explica. Sin embargo, según Chen, probablemente fue un breve fenómeno climático lo que ayudó al 29 de junio a romper el récord, tal vez solo un cambio en la velocidad del viento en la atmósfera, lo que le dio un pequeño impulso por encima de las tendencias estacionales y a largo plazo.

«De vez en cuando, creo que experimentamos el día más corto registrado», dice Chen. Solo tenemos que esperar y ver cuándo será el próximo día más corto.

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