“La rotación de la Tierra se
está desacelerando gradualmente poco a poco, así que agregar un segundo extra
es una forma de dar cuenta de eso” dice Daniel MacMillan del Centro de Vuelo Espacial
Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. Por consiguiente, el día 30 de junio
de 2015 se le añadió un segundo extra.
En el sentido estricto, un día dura 86.400 segundos,
es el estándar de tiempo que los seres humanos utilizan en su vida diaria –
Tiempo Universal Coordinado o TUC (UTC en inglés) es tiempo atómico – La duración de un segundo está basado en las transiciones
electromagnéticas de los átomos de cesio. Estas transiciones son tan fiables,
que el reloj de cesio tiene una precisión de un segundo en 1.400.000 años. Sin
embargo, el día solar medio – es la duración media de un día con base en el
tiempo que tarda la Tierra en cumplir un giro completo – tiene una duración de
86.400,002 segundos de duración. Esta pequeña diferencia se debe a que
la rotación de la Tierra se está desacelerando gradualmente poco a poco. Esto
se debe a una especie de fuerza de frenado causado por el tirón gravitatorio
entre la Tierra, la Luna y el Sol. Los científicos estiman que el día solar
medio no ha sido 86.400 segundos desde aproximadamente el año 1820.
Esta diferencia de 2 milisegundos (dos milésimos de
segundo) al principio no parecía notable; pero esta pequeña discrepancia se
repite todos los días del año, lo que es, al sumarlo, casi un segundo. Aunque
la rotación de la Tierra se está desacelerando, la duración de cada día
individual varía de manera impredecible.
La longitud del día se ve influida por muchos
factores, en especial por la atmósfera durante periodos menores a un año. Las
variaciones climáticas estacionales y diarias, pueden afectar la duración del
día por unos pocos milisegundos en más de un año. También hay otros factores
que influyen, como ser la dinámica del núcleo interno de la Tierra (más largos
periodos de tiempo), las variaciones en la atmósfera y los océanos, las aguas subterráneas
y el almacenamiento del hielo (en periodos de tiempo que van desde meses a
décadas) y las mareas oceánicas y atmosféricas. Las variaciones atmosféricas se
deben a la influencia de la corriente de
El Niño, que puede causar que la rotación de la Tierra se frene, provocando el
aumento en la duración del día en hasta 1 milisegundo.
Los científicos están monitoreando el tiempo que
tarda la Tierra en completar una rotación completa utilizando una técnica
extremadamente precisa, la interferometría de base larga (VLBI). Las mediciones
se llevan a cabo mediante una red mundial de estaciones, en la cual Goddard
proporciona una coordinación esencial del VLBI así como el análisis y archivo
de los datos recogidos.
El tiempo estándar que conocemos como Tiempo Universal,
es utilizado bajo un registro identificado como UT 1, se basa en las mediciones
del VLBI de la rotación de la Tierra. UT 1 no es tan uniforme como el reloj de
cesio, por lo que UT 1 y UTC tienden a separarse. Se agregan los saltos de
segundos cuando sea necesario, a fin de mantener los dos estándares de tiempo
dentro de 0,9 segundos de diferencia. La decisión de añadir segundos
intercalados, se hace por una unidad dentro de un Sistema Internacional de
Referencia de la rotación de la Tierra.
Normalmente el reloj debería moverse de las 23:59:59
a las 00:00:00 del día siguiente; el 30
de junio el reloj se movió de 23:59:59
a 23:59:60 y luego a las 00:00:00 del 01
de julio.
Los segundos de los años bisiestos anteriores, han
creado serios desafíos para algunos sistemas informáticos, debido que la
necesidad de añadir un salto de un segundo, no es factible anticiparlo con
mucha antelación. Ma Chopo, geofísico en el Centro Goddard ha dicho: “En el corto plazo, saltar segundos no son fácilmente
predecibles como a todos nos gustaría; el modelo de la Tierra predice que cada
vez más los segundos intercalados se perdieron en el largo plazo, pero no
podemos decir que uno se necesitarán cada año”.
A partir de 1972, cuando los segundos intercalares
se implementaron por primera vez, se han añadido segundos intercalares a una
tasa promedio de cerca de uno por año. Desde entonces, los segundos
intercalares se han vuelto menos frecuentes. El segundo salto del presente mes
de junio será el cuarto que se añade desde el año 2000 (Antes de 1972 se
hicieron ajustes de diferente manera). Los científicos no saben con exactitud
porque un menor número de segundos intercalares se han necesitado últimamente.
A veces los acontecimientos geológicos repentinos, como ser los terremotos y
erupciones volcánicas, pueden afectar la rotación de la Tierra en el corto
plazo, pero el panorama general es más complejo.
El seguimiento efectuado mediante el VLBI de estas
variaciones en el corto o largo plazo, utilizando las redes globales de las
estaciones que observan los objetos astronómicos que conocemos como “cuásares”.
Los cuásares sirven como puntos de referencia por
cuanto están esencialmente inmóviles por encontrarse a miles de millones de años
luz de la Tierra. Las estaciones de observación se extienden por todo el
planeta, por cuanto la señal procedente de un cuásar necesita más tiempo para
llegar a algunas estaciones en relación a otros. Los científicos pueden
utilizar estas pequeñas diferencias en la hora de llegada, para determinar la
información detallada sobre la posición exacta de las estaciones de
observación, la tasa de rotación de la Tierra y la orientación de nuestro
planeta en el espacio.
En la actualidad las mediciones del VLBI tienen una precisión
de al menos 3 microsegundos o 3 millonésimos de segundo. Un nuevo sistema está
siendo desarrollado por el Proyecto de Geodesia Espacial de la NASA, en
coordinación con los socios internacionales, y gracias a sus avances en el
hardware, y la participación de más estaciones y una distribución diferente de
las estaciones en todo el mundo, se espera por lo tanto, que las futuras
mediciones del VLBI UT1 tengan una precisión mejor que 0,5 microsegundos o 0,5 millonésimos
de segundo.
Stephen Merkowitz, gerente
del Proyecto Geodesia del Espacio, ha comentado: “Un sistema de próxima generación está siendo diseñado para satisfacer
las necesidades de las aplicaciones científicos más exigentes ahora y en el
futuro cercano”. Se han hecho propuestas para abolir el segundo salto, esperándose
una decisión para finales de 2015. La Unión Internacional de
Telecomunicaciones, un organismo especializado de las Naciones Unidas que se
ocupa de cuestiones tecnológicas de la información y comunicación.
Bibliografía: JPL-Caltech
/ NASA