Kako zemljotresi skraćuju dan

Nakon velikog zemljotresa od devet rihtera u Japanu, zemaljski dan se skratio za 1,6 mikrosekundi. Pre toga, tokom zemljotresa u Čileu, dužina dana se promenila za 1,3 mikrosekunde, a pri zemljotresu u Indoneziji iz 2004. dan se skratio za 6,8 mikrosekundi.

Možda su vas zabrinule ove vesti. Nema razloga, jer su promene tako male (milioniti deo sekunde), da su zapravo manje od uticaja koji vazdušne mase imaju na trajanje rotacije zemlje i dužinu dana. Međutim, kako, zapravo, zemljotresi skraćuju ili produžuju dan?

Ako posmatrate dečju čigru, primetićete kako uspravno stoji dok se okreće, što je posledica takozvanog ugaonog momenta, odnosno momenta impulsa dok čigra precesira oko vertikalne ose. Sasvim nalik na čigru, vrteće se i balerina oko svoje ose. Međutim, ako balerina raširi ruke, njeno okretanje će se naglo usporiti. Fizičari to objašnjavaju održanjem ugaonog momenta, što je jedan od temeljnih principa koji važe u prirodi i koji kaže da se ugaoni moment neće promeniti u bilo kom zatvorenom sistemu.

Naime, kad balerina spusti ili raširi ruke, ona menja svoj moment inercije, što je veličina koja ne govori samo o tome kolika je masa nekog tela nego i kako je masa u njemu raspoređena. Ugaoni momenat je zapravo ekvivalentan proizvodu ovog momenta inercije i ugaone brzine kojom balerina rotira. Budući da se taj proizvod održava tako da je uvek isti, zbog povećanja momenta inercije, ugaona brzina se uspori.

Dakle, kad balerina raširi ruke, njen moment inercije se poveća i ona naglo uspori okretanje. Cela stvar podrazumeva da se, ako je reč o precesiji, može pomerati i osa oko koje se vrši precesija, budući da Zakon ugaonog momenta važi u vektorskom obliku – pravac ugaonog momenta kao proizvod pravca brzine i rastojanja mora ostati isti.

Slično je i sa Zemljom. Najjednostavnije rečeno, ako bi nešto promenilo njen moment inercije dok rotira, ugaona brzina rotacije bi se promenila. Pri jakim zemljotresima se pomeraju geološke ploče, što dovodi do nove preraspodele mase, a samim tim se menja i moment inercije planete. Zbog toga planeta menja brzinu i pomera se osa, pa se menja i dužina dana.