21 juni is een belangrijke dag dit jaar. Het is niet alleen de zomerzonnewende (dat wil zeggen de langste dag van het jaar op het noordelijk halfrond), maar het is ook een van de langste dagen ooit in de geschiedenis van de aarde. Het is niet alleen een van de langste dagen ooit, maar het is Vaderdag!
Mijn vader inspireerde me om wetenschapper en astronoom te worden. Hij is een van de meest nieuwsgierige mensen die ik ken; ik garandeer zelfs dat hij een van de eerste mensen zal zijn die dit artikel leest. Toen ik in een buitenwijk van Seattle woonde, gevuld met lichtvervuiling, zou hij enthousiast zijn brekende telescoop uitbreken. Vanaf het einde van onze oprit, wegwijzend van die verdomde straatlantaarn die nooit zou uitgaan, zouden we naar Saturnus en Jupiter staren.
Snel een decennium vooruit of zo en ik ben een over-cafeïnehoudende afgestudeerde student die in spanning wacht op het ondergaan van de zon. Vorige week had ik een observatieavond op een 3,5 meter telescoop in New Mexico. Ik observeer op afstand vanuit mijn kantoor in Colorado (terwijl ik Taylor Swift natuurlijk vernietig), en waar ik normaal gesproken ten minste vijf of zes uur duisternis in een halve nacht zou hebben om mijn favoriete sterrenstelsels en zwarte gaten te observeren, werd ik nu gereduceerd tot minder dan drie. Waarom heb ik deze keer meegemaakt? Astronomen moeten wachten tot de zon ondergaat om deze extreem zwakke objecten te zien, en aangezien we de zomerzonnewende naderen, verlies ik snel mijn felbegeerde nacht.
Het blijkt echter dat als ik eeuwen geleden zou observeren, ik eigenlijk een koppel minder milliseconden tijd om mijn sterrenstelsels te observeren. De rotatie van de aarde vertraagt geleidelijk aan, wat bijdraagt aan het feit dat deze Vaderdag een van de langste dagen ooit is. Whoa - wat is er aan de hand?
Hoe kan zondag een van de langste dagen in de 4,5 miljard jaar geschiedenis van de aarde zijn?
Er zijn een aantal factoren in deze game.
Ten eerste de seizoenen. Zondag is de langste dag van het jaar voor het noordelijk halfrond. Dit gebeurt vanwege de kanteling van de aarde terwijl deze om de zon draait. Een veel voorkomende misvatting is dat de seizoenen worden veroorzaakt doordat de aarde in de zomer dichter bij de zon komt en in de winter verder weg. Dit is niet alleen onjuist, maar naar mijn mening sluit het iedereen uit die ten zuiden van de evenaar woont. Door de helling van de aarde beleven onze vrienden in het zuiden de zomer nu echt. Bekijk deze infographic die de verlichting van de aarde gedurende verschillende seizoenen laat zien:
Ten tweede de zwaartekracht. Oké, dus ja, het is logisch dat dit de langste dag van het jaar is voor het noordelijk halfrond. Maar waarom is dit een van de langste dagen ooit? De zwaartekracht van de maan trekt aan de aarde en vertraagt de rotatie. Het blijkt dat Newton gelijk had: voor elke actie is er een gelijke en tegengestelde reactie. Dit betekent dat ja, de aarde is massiever dan de maan, maar de maan oefent een gelijke kracht uit op aarde. Deze kracht is duidelijk zichtbaar in de manier waarop de maan het water op aarde sleept, een fenomeen dat we kennen als getijden.
Een geweldige manier om dit concept intuïtiever te maken, is door je voor te stellen hoeveel water de maan meesleept om de getijden te creëren. De aarde draait nog steeds om haar as, dus er is een gigantisch touwtrekken tussen de aarde die probeert haar oceanen mee te slepen terwijl de maan ze probeert tegen te houden. Deze wedstrijd werkt om de rotatie van de aarde zeer geleidelijk te vertragen; jaarlijks worden er tussen de 15 miljoenste en 25 miljoenste van een seconde aan de standaarddag toegevoegd. Maar dit is nog steeds een meetbaar verschil.
Ten derde: klimaatverandering. Het blijkt dat het vrijkomen van een stel verwarmingsmiddelen in onze atmosfeer het ijs op de palen doet smelten. En wanneer je ijs op de polen smelt, wordt dit water herverdeeld rond de evenaar. Dus de aarde heeft een aantal liefdeshandvatten gekregen. Ondertussen springt de korst onder het vrijgekomen ijs terug en voegt wat massa toe onder de palen. Met meer watermassa rond de evenaar, maar in vergelijking met meer landmassa in de polen, draait de aarde eigenlijk iets sneller.
Dit verklaart waarom de langste geregistreerde dag niet dit jaar was, maar in 1912 voordat we begonnen met het smelten van het ijs aan de polen.
Ten vierde: aardbevingen. Aardbevingen en andere natuurlijke gebeurtenissen zoals tijdelijke verschuivingen in de poolkappen kunnen de rotatietijd van de aarde op milliseconde schalen gedurende jaarlijkse perioden veranderen. Dit is een extra reden dat deze huidige zonnewende niet de langste daglichtperiode ooit is. Dit is ook waarom het geen goed idee is om blindelings te beweren dat het huidige of komende jaar een nieuw record voor de langste dagen zal vestigen ooit.
Al met al beïnvloeden deze vier hoofdfactoren waarom het vandaag een ZEER lange dag is, maar niet de langste. Voor mij ben ik verheugd dat iedereen die milliseconde of twee extra daglicht krijgt om met hun vader te BBQ-en. Ik moet gewoon een paar maanden wachten tot mijn felbegeerde nachtelijke uren langer worden naarmate de seizoenen veranderen. Maar maak je geen zorgen - vanaf hier wordt de nacht alleen maar langer als we naar de winter marcheren.
