La Terre tourne si vite qu'elle perdra bientôt une seconde

Le changement de rotation de la Terre menace de bouleverser notre perception du temps, des horloges et de la société informatisée d'une manière sans précédent, mais seulement pour une seconde.

Pour la première fois dans l'histoire, les chronométreurs du monde entier devront peut-être envisager de soustraire une seconde à nos horloges dans quelques années, car la planète tourne un peu plus vite qu'auparavant. Les horloges pourraient devoir sauter une seconde - appelée "seconde intercalaire négative" - vers 2029, selon une étude publiée mercredi dans la revue Nature.

"Il s'agit d'une situation sans précédent et d'un événement majeur", a déclaré l'auteur principal de l'étude, Duncan Agnew, géophysicien à la Scripps Institution of Oceanography de l'université de Californie à San Diego. "Il ne s'agit pas d'un énorme changement dans la rotation de la Terre qui va entraîner une catastrophe ou quoi que ce soit d'autre, mais c'est quelque chose de notable. C'est une indication supplémentaire que nous vivons une période très inhabituelle".

La fonte des glaces aux deux pôles de la Terre a contrecarré l'accélération de la vitesse de la planète et a probablement retardé d'environ trois ans cette seconde d'évaluation mondiale, a déclaré Agnew.

"Nous nous dirigeons vers une seconde négative", a déclaré Dennis McCarthy, directeur du temps de l'Observatoire naval américain, qui n'a pas participé à l'étude. "La question est de savoir quand."

Il s'agit d'une situation complexe qui fait intervenir la physique, la politique de puissance mondiale, le changement climatique, la technologie et deux types de temps. La Terre met environ 24 heures à tourner, mais le mot clé est "environ".

Depuis des milliers d'années, la Terre ralentit de manière générale, le rythme variant d'une période à l'autre, ont déclaré Mme Agnew et Judah Levine, physicien à la division du temps et des fréquences de l'Institut national des normes et de la technologie (National Institute of Standards and Technology).

Le ralentissement est principalement dû à l'effet des marées, qui sont causées par l'attraction de la lune, a déclaré McCarthy. Cela n'avait pas d'importance jusqu'à ce que les horloges atomiques soient adoptées comme norme de temps officielle il y a plus de 55 ans. Celles-ci n'ont pas ralenti.

Deux versions du temps - astronomique et atomique - ont alors été créées, mais elles ne correspondaient pas l'une à l'autre. Chaque jour, le temps astronomique accusait un retard de 2,5 millisecondes par rapport au temps atomique. Cela signifie que l'horloge atomique indiquait qu'il était minuit alors que pour la Terre, il était minuit une fraction de seconde plus tard, a expliqué M. Agnew.

Ces fractions de secondes quotidiennes s'ajoutaient à des secondes entières toutes les quelques années. À partir de 1972, les chronométreurs internationaux ont décidé d'ajouter une "seconde intercalaire" en juin ou en décembre pour que le temps astronomique rattrape le temps atomique, appelé temps universel coordonné (UTC). Au lieu de 11 h 59 et 59 secondes à minuit, il y aurait une seconde supplémentaire à 11 h 59 et 60 secondes. Une seconde intercalaire négative passerait de 11 h 59 et 58 secondes directement à minuit, en sautant 11 h 59 et 59 secondes.

Entre 1972 et 2016, 27 secondes intercalaires distinctes ont été ajoutées au fur et à mesure que la Terre ralentissait. Mais le rythme de ce ralentissement s'est ralenti. "En 2016, 2017 ou peut-être 2018, le rythme de ralentissement s'est ralenti au point que la Terre s'est mise à accélérer", a déclaré M. Levine.

La Terre accélère parce que son noyau liquide chaud - "une grosse boule de fluide en fusion" - agit de manière imprévisible, avec des tourbillons et des flux qui varient, a déclaré Agnew.

Selon M. Agnew, le noyau déclenche une accélération depuis une cinquantaine d'années, mais la fonte rapide de la glace aux pôles depuis 1990 a masqué cet effet. La fonte des glaces déplace la masse de la Terre des pôles vers le centre bombé, ce qui ralentit la rotation comme le ferait un patineur sur glace en étendant les bras sur les côtés.

Sans l'effet de la fonte des glaces, la Terre aurait besoin de cette seconde intercalaire négative en 2026 au lieu de 2029, a calculé M. Agnew.

Pendant des décennies, les astronomes ont réussi à faire coïncider le temps universel et le temps astronomique grâce à ces petites secondes intercalaires très pratiques. Mais les opérateurs de systèmes informatiques ont déclaré que ces ajouts n'étaient pas faciles à réaliser compte tenu de la précision de la technologie sur laquelle le monde s'appuie aujourd'hui. En 2012, certains systèmes informatiques ont mal géré la seconde intercalaire, causant des problèmes à Reddit, Linux, Qantas Airlines et d'autres, selon les experts.

"Quel est l'intérêt de cet ajustement du temps lorsqu'il cause tant de problèmes ?", a déclaré M. McCarthy.

Mais le système satellitaire russe repose sur l'heure astronomique, de sorte que l'élimination des secondes intercalaires leur causerait des problèmes, ont déclaré M. Agnew et M. McCarthy. Les astronomes et d'autres personnes souhaitaient conserver le système qui ajoute une seconde intercalaire chaque fois que la différence entre l'heure atomique et l'heure astronomique approche une seconde.

En 2022, les chronométreurs du monde entier ont décidé qu'à partir des années 2030, ils modifieraient les normes relatives à l'insertion ou à la suppression d'une seconde intercalaire, ce qui en réduirait considérablement la probabilité.

Des entreprises technologiques telles que Google et Amazon ont unilatéralement mis en place leurs propres solutions au problème de la seconde intercalaire en ajoutant progressivement des fractions de seconde sur une journée entière, a déclaré M. Levine.

"Les disputes sont si sérieuses parce que les enjeux sont si petits", a déclaré M. Levine.

Il faut ensuite ajouter l'effet "bizarre" de la soustraction, et non de l'ajout, d'une seconde intercalaire, a déclaré Mme Agnew. Il sera probablement plus difficile de sauter une seconde parce que les logiciels sont conçus pour ajouter et non pour soustraire du temps, a déclaré M. McCarthy.

M. McCarthy a déclaré que la tendance à avoir besoin d'une seconde intercalaire négative est claire, mais il pense qu'elle est davantage liée au fait que la Terre est devenue plus ronde en raison des changements géologiques survenus à la fin de la dernière période glaciaire.

Trois autres scientifiques externes ont déclaré que l'étude d'Agnew était logique et que ses preuves étaient convaincantes.

Toutefois, M. Levine ne pense pas qu'une seconde intercalaire négative soit vraiment nécessaire. Selon lui, la tendance générale au ralentissement due aux marées existe depuis des siècles et se poursuit, mais les tendances plus courtes dans le noyau de la Terre vont et viennent.

"Il ne s'agit pas d'un processus où le passé est une bonne prédiction de l'avenir", a déclaré M. Levine. "Quiconque fait une prédiction à long terme sur l'avenir se trouve sur un terrain très, très instable."