Het resulteerde in ietsje kortere dagen. Én roept de vraag op of het – voor het eerst – misschien nodig is om de negatieve schrikkelseconde te omarmen.
Het leek afgelopen jaar door toedoen van COVID-19 misschien alsof de wereld stil was komen te staan. Maar niets is minder waar. Onze planeet blijkt in 2020 namelijk juist veel sneller te hebben gedraaid dan verwacht. Zo blijkt het ranglijstje met de kortste astronomische dagen die sinds de metingen in 1960 begonnen, zijn genoteerd aangevoerd te worden door 28 dagen die stuk voor stuk deel uitmaakten van 2020. “Variaties zijn er altijd,” zo merkt Erik Dierikx, werkzaam bij het nationaal metrologisch instituut VSL op. “Maar het afgelopen jaar is er wel een aantal extremen geweest.”
Variaties
Een dag heeft 24 uur. Dat is niet zomaar door iemand bedacht, maar gebaseerd op de rotatiesnelheid van de aarde. Onze planeet doet er namelijk grofweg 24 uur (oftewel 86.400 seconden) over om een rondje om de eigen as te draaien.
Maar de aarde is geen Zwitsers uurwerk, zo toonden supernauwkeurige atoomklokken vanaf de jaren zestig van de vorige eeuw aan. De rotatiesnelheid bleek namelijk te variëren. Soms had de aarde net wat meer tijd – in de orde van milliseconden – nodig om een rondje om de eigen as te voltooien. En soms had deze juist minder tijd nodig. “Daar ligt een complex geheel van verschillende factoren aan ten grondslag,” aldus Dierikx. “Winden, de wrijving met de atmosfeer en massaverplaatsingen in de aarde kunnen er bijvoorbeeld voor zorgen dat de aarde soms wat harder draait en soms juist wat minder hard.”
2020
Zoals gezegd kunnen we die variates sinds de jaren zestig heel nauwkeurig meten. Het resulteert in een lijstje met kortste dagen ooit, dat tot voor kort aangevoerd werd door 5 juli 2005. Deze dag was 1,0516 milliseconden korter dan 24 uur. Maar 5 juli 2005 is in 2020 van de troon gestoten. En hoe! In het afgelopen jaar waren er volgens Time And Date maar liefst 28 dagen die korter waren. En het ranglijstje met kortste dagen ooit wordt nu aangevoerd door 19 juli 2020 toen de aarde niet precies 24 uur, maar 1,4602 milliseconden minder nodig had om een rondje om de eigen as te voltooien.
Positieve schrikkelseconde
Dat de rotatiesnelheid van de aarde gekenmerkt wordt door variaties is dus al langer bekend. En door de jaren heen hebben atoomklokken laten zien dat de aarde – onder meer onder invloed van wrijving met de atmosfeer – over het algemeen genomen juist langzamer gaat draaien. Het resulteert in dagen die – opnieuw in de orde van milliseconden – langer zijn. Om te voorkomen dat de roterende aarde door de jaren heen te ver uit de pas gaat lopen met onze atoomklokken, wordt er sinds de jaren zeventig van de vorige eeuw regelmatig ingegrepen. Zo wordt er om de paar jaar een schrikkelseconde ingevoegd. Klokken krijgen er dan – eind december of eind juni – eenmalig een seconde bij, om zo te corrigeren voor de tragere rotatie van de aarde. Het invoeren van zo’n schrikkelseconde is best een gedoe, zo vertelt Dierikx, binnen VSL verantwoordelijk voor het beheer van de nationale tijdstandaard. “Onze atoomklokken kunnen we programmeren om de schrikkelseconde in te voegen. Maar met andere apparatuur in ons laboratorium – waaronder apparatuur die de tijd doorgeeft aan computernetwerken – is dat lastig en blijft het spannend.” De ervaring leert namelijk dat computernetwerken nogal van slag kunnen raken door een dergelijke correctie, met name wanneer deze niet helemaal goed wordt doorgevoerd. “Computers krijgen vaak van meerdere klokken te horen hoe laat het is. En als de ene klok zegt: het is zo laat. En de andere klok geeft een andere tijd door, dan kan zo’n systeem zich uit veiligheidsoverwegingen uitschakelen. Zo is het inchecksysteem van een grote luchthaven tijdens de invoer van een schrikkelseconde weleens uitgevallen.”
Negatieve schrikkelseconde
En zo zorgt de invoer van een schrikkelseconde dus voor een gezonde spanning. Ook in het lab waar Dierikx werkt. “Inmiddels hebben we met de positieve schrikkelseconde gelukkig wel de nodige ervaring opgedaan, maar als we een negatieve schrikkelseconde zouden in moeten voeren, zou dat wel extra spannend zijn.” Niet in de laatste plaats, omdat die negatieve schrikkelseconde – waarbij in plaats van een seconde wordt ingevoegd, er juist een seconde afgehaald wordt – nog nooit nodig is geweest. Sommige onderzoekers denken dat daar – mede door de extreme variaties in 2020 – wel eens verandering in zou kunnen komen, maar Dierikx is daar niet zo zeker van. “Het gaat niet zo heel hard.” Hij verwacht dan ook eerder dat de positieve schrikkelseconde dit keer iets langer op zich zal laten wachten.
De schrikkelseconde staat eigenlijk al sinds deze voor het eerst werd ingevoegd ter discussie. “Sommige mensen zeggen: schaf maar af. Anderen willen de schrikkelseconde behouden. Vaststaat dat er weinig technische argumenten voor de invoer van de schrikkelseconde zijn. Het is meer gebaseerd op een gevoel dat mensen het prettig vinden dat het midden van de dag samenvalt met 12.00 uur en middernacht ook echt om 00.00 uur is. Het idee is dat de mensheid anders van slag raakt. Maar ik denk dan: als we op reis gaan, reizen we moeiteloos door zes tijdzones heen en passen we ons vervolgens ook aan.” Dierikx is dan ook weinig enthousiast over de schrikkelseconde. En als er dan toch gecorrigeerd moet worden, dan liever door de schrikkelseconden op te sparen en – met grotere intervallen natuurlijk – schrikkeluren in te voegen.
Wat de aarde in 2021 gaat doen, is volgens Dierikx koffiedik kijken. “We weten nooit van tevoren hoe snel de aarde gaat draaien.” En dus is het ook afwachten of er de komende jaren – hetzij positieve of negatieve – schrikkelseconden nodig zijn om het één en ander recht te zetten. De organisatie die daarover gaat – de International Earth Rotation and Reference Systems Service (kortweg IERS) – heeft wel al laten weten van de eerstvolgende gelegenheid daarvoor – eind juni 2021 – in ieder geval geen gebruik te willen maken.
