DDepuis plusieurs décennies, la rotation de la Terre autour de son axe s’est accélérée. En conséquence, les journées raccourcissaient chaque jour d’une infime fraction de seconde. Ce très léger raccourcissement du jour a causé bien des maux de tête dans le temps atomique international. La solution fut d’ajouter une « seconde intercalaire » certaines années, à intervalles irréguliers, afin de maintenir la synchronisation entre l’heure « officielle » et l’heure « astronomique ».
Image d’en-tête : modèle 3D de la calotte glaciaire du Groenland. (NASA)
Mais une nouvelle étude suggère que cette tendance a été rompue. La fonte des glaces aux pôles de la Terre redistribue l’eau dans les océans du monde entier, compensant ainsi certaines des récentes accélérations de la vitesse de notre planète. Selon les chercheurs, cela signifie que les horloges devraient sauter une seconde vers 2029. Il s’agirait alors de la première « seconde intercalaire négative » de l’histoire moderne du chronométrage.
Selon l’auteur principal de l’étude, Duncan Agnew, géophysicien au Scripps Institute of Oceanography de l’Université de Californie à San Diego :
Il s’agit d’une situation sans précédent et d’un événement majeur. Ce n’est pas un changement énorme dans la rotation de la Terre qui va conduire à une catastrophe ou quoi que ce soit, mais c’est quelque chose de notable. C’est une autre indication que nous vivons une époque très inhabituelle.
Le summum de la mesure du temps a été atteint avec l’invention des horloges atomiques dans les années 1980. Le temps n’a pas de propriétés physiques à mesurer, contrairement à la masse par exemple. Par conséquent, lorsque nous disons que nous mesurons le temps, nous mesurons en réalité des intervalles de temps, c’est-à-dire la durée entre deux événements.
À l’aide d’horloges atomiques, les scientifiques ont normalisé l’unité de temps, la seconde, au temps nécessaire aux atomes de césium 133 pour vibrer 9 192 631 770 fois en réponse au rayonnement micro-ondes. Ces horloges ont une précision de 1/15 000 000 000 de seconde par an. Ils n’auraient ni gagné ni perdu une seconde même s’ils avaient commencé à fonctionner à l’aube de l’univers, il y a des milliards d’années. A titre de comparaison, la précision de votre montre bracelet à quartz est d’environ 15 secondes par mois.
Selon cette définition incroyablement précise de la seconde, une journée sur Terre dure environ 86 400 secondes atomiques, c’est cet « approximativement » qui pose problème. Si les vibrations des atomes de césium sont tout à fait prévisibles, la rotation de la Terre autour de son axe est loin d’être régulée comme une horloge.
Le temps universel coordonné (UTC), la norme actuelle en matière d’échelle de temps, combine la précision du temps atomique avec la rotation de la Terre, ajustée par secondes intercalaires pour tenir compte de légères variations de la vitesse de rotation de la Terre. Terre. La première seconde intercalaire a été ajoutée en 1972. Jusqu’en 2016, 27 secondes intercalaires distinctes ont été ajoutées pour tenir compte du ralentissement de la Terre.
Les secondes intercalaires peuvent causer des dégâts considérables. En 2012, une seconde intercalaire provoquait la mise hors ligne de certains sites Web pendant 30 à 40 minutes. L’ajout de cette seconde a perturbé le minuteur haute résolution du site, provoquant une surcharge des serveurs et le gel des processeurs. Cloudflare a connu ses propres problèmes de seconde intercalaire en 2017, ce qui a perturbé son service DNS public. Les compagnies aériennes ont fermé leurs portes à cause de ces problèmes. Les secondes intercalaires sont donc un réel problème.
Les raisons du ralentissement de la rotation de la Terre ne sont pas tout à fait claires. Il semble que ce ralentissement soit dû à une combinaison de facteurs, notamment les forces de marée entre la Terre et la Lune, le rebond postglaciaire de la dernière période glaciaire d’il y a 20 000 ans, les interactions entre le noyau et le manteau et les changements dans l’atmosphère et le manteau. courants océaniques. Dans le passé, la Lune jouait un rôle bien plus important dans cette équation. Au début de l’histoire de la Terre, lorsque la Lune était beaucoup plus proche qu’elle ne l’est aujourd’hui, une journée ne durait que 4 heures.
Même si son effet a diminué, il reste un des facteurs. Tous ces éléments s’additionnent pour qu’en juin 2022, nous ayons connu le jour le plus court de notre histoire, la Terre ayant tourné en 1,59 millisecondes de moins par 24 heures, au cours du dernier demi-siècle.
Malgré ce record, depuis 2022, cette accélération constante s’est transformée en un ralentissement, ce qui est intrigant. Les scientifiques ont déjà suggéré que ce phénomène était probablement dû à des interactions profondes au sein de la planète. Cette évolution laisse en tout cas entrevoir la perspective inédite d’ajouter une « seconde intercalaire négative », c’est-à-dire une seconde sautée, au lieu d’une seconde supplémentaire comme c’était le cas jusqu’à présent. Cette perspective est redoutée par tous, car elle pourrait conduire à des perturbations encore plus importantes. Le logiciel actuel est conçu pour ajouter des secondes, pas pour les soustraire.
Dans une nouvelle étude (lien ci-dessous), Agnew et Judah Levine, physicien à la division Temps et fréquence de l’Institut national des normes et technologies (NIST), ont ajouté un nouvel élément au puzzle. Leur modélisation informatique montre que la fonte des glaces au Groenland et en Antarctique, due au changement climatique, diminue la vitesse angulaire de la Terre.
En fondant, la glace se transforme en eau qui est redistribuée dans les océans par les courants. Ces changements de masse des pôles vers le centre du dôme modifient le moment d’inertie de la planète. Puisque le moment cinétique est toujours conservé, la rotation de la Terre ralentit, de la même manière qu’un patineur ralentit sa rotation en étendant ses bras sur les côtés. Le Groenland a connu une réduction de masse alarmante, perdant en moyenne 279 milliards de tonnes de glace par an entre 1993 et 2019. La perte de glace de l’Antarctique s’est accélérée pour atteindre une moyenne de 148 milliards de tonnes. tonnes par an pendant la même période.
Cela signifie que le changement climatique contrecarre en fait la tendance récente au ralentissement de la rotation de la planète. Le résultat net est toujours une Terre en décélération, mais les chercheurs pensent que la nécessité d’une seconde intercalaire négative peut être repoussée de 3 ans. Cela signifie qu’une seconde intercalaire négative pourrait être ajoutée en 2029. Heureusement, cela pourrait être la dernière seconde intercalaire de l’histoire, car les métrologues ont décidé de se débarrasser des corrections de seconde intercalaire en 2035.
Il est étonnant de constater à quel point les effets du changement climatique peuvent être importants. Une force si puissante qu’elle change elle-même le temps.
L’étude publiée dans Nature : Un problème global de chronométrage reporté par le réchauffement climatique et présentée dans la même revue : Le changement climatique a ralenti la rotation de la Terre — et pourrait affecter la façon dont nous gardons le temps.
