martes, 30 de junio de 2015

El día más largo o por qué el día tiene hoy un segundo más.

Hoy es el día más largo del año. Normalmente, al día con más horas de luz, que este año fue el pasado 21 de junio, solsticio de verano, se le suele etiquetar como el día más largo, pero no lo es, ya que, oficialmente, dura lo mismo que los demás. El día más largo de este año es hoy 30 de junio. 



Y es el más largo porque el International Earth Rotation and Reference System Service, un servicio creado en 1987  por la Unión Astronómica Internacional y la Unión Internacional de Geodesia y Geofísica, que se ocupa, entre otras cosas, de tener en condiciones nuestra hora, ha dicho que al día de hoy hay que añadirle un segundo. Extra second o leap second, le llaman.

Ha salido en todos los medios, hoy a las 23:59:59 UTC el reloj no pasará a las 00:00:00 sino a las 23:59:60 y luego, ya sí, a las 00:00:00. Esta es la teoría, en la práctica, lo que se hará es apagar durante un segundo los sistemas.

Bueno, y ¿por qué toca añadir un segundo hoy?  Seguro que también lo habéis oído, la rotación de la Tierra se hace más lenta con el tiempo. Pero, ¿por qué se hace más lenta y cómo lo sabemos? A estas preguntas vamos a intentar responder en esta entrada.

Mucha gente cree que la rotación de la Tierra sobre su eje es siempre igual, que un día son 24 horas o 86400 segundos, pero no. Resulta que el día solar medio (basado en lo que tarda la Tierra en girar sobre su eje) tiene 86400,002 segundos. Y la acumulación de esta pequeña diferencia durante un año entero da lugar a casi un segundo completo. Se estima que desde 1820 no hay un día de exactamente 24 horas. Qué chasco, ¿no?

Pero según los estándares de tiempo que usamos en la actualidad, el Coordinated Universal Time, UTC, que se basa en el International Atomic Time, un día sí tiene 86400 segundos. Así que, de vez en cuando, o más concretamente, cuando la diferencia entre la hora de los relojes atómicos y la hora según el día solar supera los 0,9 segundos, hay que hacer correcciones para ponerlas de acuerdo. Se elige el 31 de diciembre o el 30 de junio para ello. 

Reloj atómico
Bueno, y ¿por qué sabemos que la Tierra gira más lenta cada vez? Con un reloj normal no nos habríamos dado cuenta. Pero resulta que en los años 60 del siglo pasado se desarrolló una técnica para estudiar unos determinados objetos astronómicos, los quásares, llamada Very Long Baseline Interferometry, VLBI, a la que pronto los científicos le encontraron más usos. Dado que los quásares son objetos muy lejanos pues están situados a miles de millones de años luz de la Tierra,  pueden utilizarse como puntos de referencia. Vamos, están tan lejos que podemos suponer que están quietecitos, fijos en el espacio. Y como VLBI utiliza una red de estaciones de observación repartidas por todo el globo, las señales de los quásares no llegan en el mismo instante a todas. Los científicos se dieron cuenta que podían utilizar esta pequeña diferencia en la llegada de la información para calcular la posición exacta de la estación, así como calcular la rotación de la Tierra y la orientación de nuestro planeta en el espacio. Con esta técnica, que es muy precisa, se sabe cuánto tarda la Tierra en completar una vuelta sobre su eje con una precisión de 3 microsegundos: 0,000003 s.



Antes hemos hablado de la duración de un día solar medio, luego estábamos hablando de un tiempo medio, no de lo que realmente dura cada día. Es cierto que la rotación de la Tierra se ralentiza en promedio, pero la longitud de cada día disminuye de forma no predecible. Esto se debe a la multitud de factores que afectan a la rotación terrestre, a largo o a corto plazo. El más importante es el freno que provocan las fuerzas gravitatorias de la Luna y el Sol. Después, la variación del tiempo meteorológico, por ejemplo, que también afecta a al duración del día provocando un cambio de algunos milisegundos al año, la variación en la dinámica del núcleo terrestre que afecta a largo plazo, las variaciones en las corrientes atmosféricas y oceánicas, incluso influyen los cambios en las corrientes de agua subterráneas y en las masas de hielo o fenómenos climáticos como El Niño. Y, por supuesto, sucesos geológicos repentinos como terremotos o erupciones volcánicas que afectan a la rotación de la Tierra a corto plazo. 

Todas éstas son las causas que provocan que la duración del día solar vaya disminuyendo y VLBI es la forma de saber el valor de esa disminución.

Los leap seconds comenzaron a añadirse en 1972 y desde entonces hasta 1999 se añadieron uno por año, en promedio. Desde 1999 es menos frecuente, de hecho, el de hoy es el cuarto que se añade desde 2000. Ya hemos visto que sabemos calcular la diferencia entre la duración de un día solar y uno según los relojes atómicos pero no sabemos predecir esta diferencia con mucha antelación. Hay propuestas para dejar de hacer estas correcciones, porque podrían provocar problemas en determinados sistemas informáticos, pero aún no hay nada decidido. Una de las medidas expuestas como alternativa a la forma de ajustar la hora actualmente es añadir una hora cada 600 años. A mí esta propuesta me suena a escurrir el bulto y ya se las apañarán dentro de seis siglos. Pero es opinión personal ;-)

En España en el Real Instituto y Observatorio de la Armada (ROA) en San Fernando (Cadiz) se custodia la hora y se ajusta cuando es necesario, como hoy. Así que a las 23:59:59 UTC (un segundo antes de las dos de la mañana) se preocuparán de que hoy sea el día más largo del año. 



Si no te convence todo esto puedes hacer como dice el vídeo de la NASA, cuando un día se te haga demasiado largo, te conectas a un radiotelescopio, apuntas a un quásar y ves si estás en lo cierto. 

Referencias: 
http://www.nasa.gov/feature/goddard/nasa-explains-why-june-30-will-get-extra-second






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