1日の長さにムラ?今さら聞けない｢うるう秒｣の謎 来年はうるう年だが､｢4年に1度｣とは限らない

1つは、月の潮汐力と考えられています。月の引力で、海水と海底の間に摩擦が起こると、地球の自転速度はだんだんと遅くなります、ただし、100年間で1.8ミリ秒（1ミリ秒は1000分の1秒）程度と換算されており、月の潮汐力だけでUTCとUT1が0.9秒ずれるためには、5万年かかる計算になります。

国立天文台によると、1990年頃には、地球は24時間より約2ミリ秒長くかかって1回転していましたが、2003年の自転速度は24時間プラス約1ミリ秒でした。2003年のほうが、むしろ自転速度は速くなっているのです。

この現象を説明する有力なものが、「自転とは異なる内核の回転速度」です。

1996年にコロンビア大学のポール・リチャーズ博士とシャオドン・ソン博士は、地震波の移動時間がマントルと内核では異なることから、「地球の内核はマントルよりも速いスピードで回転している」とする論文を、イギリス科学総合誌『Nature』に発表しました。

この時点では、内核の回転速度は具体的に示されませんでしたが、2005年に同じ2人によって、「内核は、それより外側の部分よりも1年で0.3〜0.5度速く回転している」と試算されました。

その後、他の研究者らから「内核は自転と同じ方向に常に自転速度よりも速く回転しているのではなく、外核やマントルの粘性の影響で回転が反転する場合があるのではないか」という指摘がありました。

地球深部の観測は地震を使う

南カリフォルニア大学のジョン・ヴィデール博士らの研究チームは2022年、ソビエト（1971〜1974年）とアラスカ（1969〜1971年）で行われた地下核実験を用いて、内核の運動について分析しました。

地下核実験では、地震のように地球深部まで伝搬する巨大な振動が発生します。しかも、実施の地点、時刻、強度に関する正確な記録があるため、地球内部の精密なデータを得ることができます。

すると、内核は1969年から1971年にかけて徐々に減速していき、その後の1971年から1974年では回転方向が逆転していたことが分かりました。これは、地球の自転速度が、不規則に速くなったり遅くなったりして、1日の長さが伸びたり縮んだりする事実を説明できるものでした。

もっとも内核の回転速度は直接測定できないため、すべての研究者が「自転速度の変化の内核由来説」に同意しているわけではありません。内核での地震波の変化は、外核と内核の境界の局所的な変形に起因すると考える研究者もいます。

今回、北京大学の教授となったシャオドン・ソン博士らの研究チームは、1990年代と2000年代に発生した地震波データを調べました。