Dünyanın Kendi Etrafında Dönme

Bilim insanları gökcisimlerinin hareketleriyle ilgili hayli kesin hesaplar yapabiliyor. Bir gökcisminin konumunu, hareket hızını ve hareket yönünü biliyorsanız o cisme etki eden kuvvetleri kullanarak gelecekte hangi konumlarda bulunacağını hesaplayabilirsiniz. Örneğin günümüzde hangi kuyrukluyıldızın hangi zamanda Dünya’nın yakından geçeceği ya da ne zaman Güneş tutulması olacağı çok büyük bir kesinlikle hesaplanabiliyor.

Geleceğe dönük hesaplar gibi geçmişe dönük hesaplar yapmak da mümkün. Ancak yakın zamanlarda geçmişteki Güneş tutulmalarını hesaplayan araştırmacılar sonuçların kayıtlarla uyumlu olmadığını gördü. Örneğin MÖ yılında Babil’de Güneş tutulması olduğuna dair kayıtlar var. Ancak hesaplara göre bu tutulmanın Babil’de değil Atlantik Okyanusu’nun batısında bir yerlerde gözlemlenmesi gerekiyordu. Hesaplarla kayıtlar arasındaki fark arada geçen zamanda Dünya’nın kendi ekseni etrafındaki dönüş hızının yavaşlamasından kaynaklanıyor. Son yılda bir günün uzunluğu her yüzyılda bir ortalama 1,78 milisaniye uzadı.

Dünya’nın kendi etrafındaki dönüş hızının zamanla değişmesine sebep olan çeşitli etkenler var. Denizler ve karalar arasındaki sürtünme dönme hızını yavaşlatan etkenlerden biri. Hesaplara göre Dünya’nın dönme hızını etkileyen tek etken bu sürtünme olsaydı bir günün uzunluğu her yüzyılda bir ortalama 2,3 milisaniye uzardı.

Dünya’nın dönme hızının değişmesine sebep olan etkenlerin en önemlilerinden biri de yerkabuğunda meydana gelen değişiklikler. Buz patencileri kendi etraflarında dönerken kollarını açıp kapadıkları zaman dönme hızları değişir. Benzer bir durum Dünya için de geçerli. Son buz çağı sırasında kutuplara yakın bölgeler kalın buz katmanlarıyla kaplıydı. Dünya ısındıkça buzların erimesiyle beraber kutup bölgelerindeki ağır buz yükü azaldı ve yerkabuğu bu bölgelerde dışarıya doğru esnemeye başladı. Daha düşük enlemlerdeyse yerkabuğu içe doğru çöküyor. Görece yakın zamanlarda yaşanan bu değişiklikler Dünya’nın kendi ekseni etrafındaki dönüş hızının artmasına neden oluyor.

Dünya’nın dönme hızında on yıllık zaman ölçeklerinde yaşanan ufak tefek değişiklikler de var. Bu değişiklikler Ay uzak yıldızların önünden geçerken yaşanan minyatür Ay tutulmaları hakkındaki gözlem kayıtlarından anlaşılabiliyor. Araştırmacılara göre kısa zaman aralıklarında yaşanan bu değişikliklerin sebebi Dünya’nın katı iç çekirdeğiyle sıvı dış çekirdeği arasındaki etkileşimler. Ancak şu an için iç ve dış çekirdek arasındaki bu etkileşimler tam olarak anlaşılabilmiş değil.

Dolayısıyla Dünya’nın 1 tam turunu, Güneş’e bakan bir yüzün, “1 gün sonunda birebir aynı şekilde Güneş’e baktığı noktaya geri dönme” olarak tanımlayacak olursak, Dünya’nın bunu yapmak için değil, derece dönmesi gerekmektedir. Örneğin Ankara’nın Güneş’e tam olarak aynı açıyla bakması için, Dünya etrafında derece değil, derece dönmesi gerekir. Bu 1 derecelik fark, Dünya’nın 1 gün süresince yörüngesi boyunca kat ettiği yola karşılık gelir.

Hız değişkendir

Görebileceğiniz gibi, Dünya’nın kendi etrafındaki ve Güneş etrafındaki hareketini çok net bir şekilde bilebiliyor ve analiz edebiliyoruz. Ne var ki bunların hepsi “uydurma.” Çünkü Dünya, kendisine önceden atanmış bir süreye uyacak biçimde dönmüyor. Dünya, en nihayetinde milyar yıl önce Güneş yörüngesine “savrulmuş” bir kayadan ibaret. Bu kayanın dönüşünü etkileyen birçok faktör var: Dışarıdan gelip Dünya’ya her gün çarpan göktaşları, çarpma açısına ve momentumlarına (bir cismin kütlesi ve hızından doğan bir büyüklük) bağlı olarak Dünya’nın hızını arttırabiliyor veya azaltabiliyor. Yeryüzündeki devasa depremler, uzaya saçtıkları enerji dolayısıyla Dünya’nın kütlesini değiştirip dönüş hızına etki edebiliyorlar (çünkü unutmayın: E=mc2). Ay’ın gelgitleri ve hatta insan yapımı devasa yapılar (örneğin Three Gorges Barajı) bile Dünya’nın kütle dağılımını etkileyerek dönüş hızını değiştirebiliyor. Ayrıca “Uzayda sürtünme yoktur” desek de, aslında gezegenler arası boşlukta, özellikle de Dünya’nın civarındaki uzay “boşluğunda” 1 santimetre küplük hacim içerisinde parçacık bulunuyor. Dolayısıyla bunlar, birçok hesap için göz ardı edilebilir; ancak aynı zamanda ölçülebilir (sıfır olmayan) bir sürtünme de yaratıyor.

Yavaşlamaya meyilli

Tüm bu kuvvetlerin etkisiyle, Dünya’nın genel olarak yavaşlamaya meyilli olduğu düşünülmektedir. Örneğin gezegenimiz günümüzden milyon yıl önce, kendi etrafında bundan çok daha hızlı döndüğü için 1 gün 18 saat civarındaydı; ancak enerjinin korunumundan ötürü Güneş etrafındaki rotasında daha yavaş ilerliyordu ve 1 yıl güne karşılık geliyordu. milyon yıl önce günler saate uzadı, 1 yıl ise güne düştü. 70 milyon yıl önce 1 gün saate çıktı, 1 yıl ise güne düştü. Ve nihayet günümüzdeki yaklaşık 24 saatlik güne ve yaklaşık günlük yıla ulaştık.

Bunun normalde bu şekilde devam etmesini bekliyoruz ve teknik olarak, Dünya durma noktasına gelene kadar çoktan Güneş tarafından yutulmuş ve yok olmuş olacak; dolayısıyla hiçbir zaman tamamen durduğunu görmeyeceğiz. Ne var ki atom saatleri kullanılarak yapılan son ölçümler, özellikle de son yıl içerisinde Dünya’nın dönüş hızının arttığını gösteriyor. Öyle ki, normalde Dünya’nın yavaşlamasından ötürü ara sıra 1 saniye eklememiz gerekirken, bu yıl 1 saniye çıkarmamız gerekebileceği düşünülüyor. Bu hızlanma öyle bir boyutta ki, yılın en kısa günü olan 19 Temmuz, bu yıl normalden 1, milisaniye (yani nanosaniye) daha kısaydı.

Bu, bir endişe kaynağı değil; çünkü dediğim gibi Dünya’nın dönüş hızı birçok faktöre göre artıp azalabiliyor ve uzun vadede bu eğilim hep yavaşlama yönünde. Ama ara ara bu tür hızlanmalar görebiliriz ve bu bir soruna işaret etmiyor. Yine de bilim insanları, bu hızlanmanın küresel ısınmanın etkisine bağlı olarak buzulların erimesi ve dolayısıyla kütle dağılımının değişmesi olup olmadığını incelemekteler.

Bu tür bir hız kayması, bilgisayar bilimlerinde daha büyük bir endişe kaynağı; çünkü modern teknoloji “gerçek zaman” adı verilen ortak bir saate dayalı ve bu saate negatif süre eklemek (yani saniye çıkarmak) bazı teknolojik aksaklıklara neden olabilir. Bu beklenmedik sorunun üstesinden nasıl gelineceğini bekleyip göreceğiz, müzakereler devam ediyor. Belki de çözüm, Güneş zamanından (yani Güneş ile ilişkili hareketimize dayalı zaman ölçümünden) tamamen çıkıp, atom zamanına geçmektir.

Tüm Yazıları