Waarom verandert de lengte van onze dag? Mogelijk ligt het antwoord diep in de aarde

Een dag telt 86.400 seconden. Tenminste: dat is de vaste eenheid waarop onze klokken zijn gebaseerd. De draaiende aarde houdt zich niet exact aan dat ronde getal. Over tientallen jaren kan de werkelijke daglengte een paar milliseconden opschuiven — te weinig om te voelen, maar groot genoeg om met zeer precieze meetreeksen te volgen.

Een nieuwe studie in Nature probeert te verklaren waar een deel van die langzame schommelingen vandaan komt. De onderzoekers komen uit bij een krachtenspel duizenden kilometers onder onze voeten: zwaartekracht tussen de vaste binnenkern, de vloeibare buitenkern en structuren onder in de mantel.

Eerst het kleine verschil goed meten

De International Earth Rotation and Reference Systems Service, IERS, definieert de lengte van de dag als het verschil tussen de astronomisch gemeten draaiing van de aarde en precies 86.400 SI-seconden. Die afwijking wordt doorgaans uitgedrukt in milliseconden per dag.

Niet iedere variatie heeft dezelfde oorzaak. Getijden, de atmosfeer, oceanen, veranderingen in de verdeling van water en ijs en de langzame wrijving door de maan beïnvloeden de rotatie op verschillende tijdschalen. De nieuwe studie richt zich op schommelingen van enkele milliseconden die zich over ongeveer 10 tot 70 jaar ontwikkelen.

De auteurs gebruikten een gereconstrueerde reeks voor 1964 tot en met 2019. Bekende bijdragen van atmosfeer, oceanen, getijden en veranderingen aan het aardoppervlak werden zo veel mogelijk apart behandeld. Wat overbleef, werd vergeleken met modellen van de rotatie van de binnenkern en stromingen in de vloeibare buitenkern.

Een onzichtbaar koppel diep in de planeet

De kern en mantel kunnen hoekmoment uitwisselen. Als het ene deel een fractie versnelt, reageert het andere deel. Wetenschappers hebben daarvoor meerdere mechanismen voorgesteld: elektromagnetische krachten, wrijving langs reliëf op de kern-mantelgrens en zwaartekracht tussen niet volledig symmetrische structuren.

In het model van Huifeng Zhang en Mathieu Dumberry past zwaartekrachtkoppeling het best als belangrijkste aandrijver van de meerdecenniale verandering. Elektromagnetische en topografische krachten werken vooral in tegengestelde richting. De beste modelreeksen weken minder dan 0,2 milliseconde af van het gereconstrueerde langzame signaal.

Dat zegt ook iets over mogelijke materiaaleigenschappen diep in de aarde. De auteurs bespreken onder meer een relatief zwakke binnenkern en een dunne, sterk geleidende laag aan de basis van de mantel. Zulke conclusies zijn afgeleid uit de gezamenlijke modelpassing; niemand kan deze lagen rechtstreeks bemonsteren.

Wat deze studie niet verandert

De uitkomst betekent niet dat een gewone dag plots merkbaar langer of korter wordt. En zij verklaart evenmin alle variaties in de aardrotatie. Snellere veranderingen door wind en oceanen en de zeer langzame invloed van de maan blijven afzonderlijke processen.

De grootste beperking is dat de analyse steunt op reconstructies. Zowel de rotatie van de binnenkern als de stroming aan de bovenkant van de buitenkern wordt indirect afgeleid uit seismische en magnetische gegevens. De auteurs schrijven zelf dat de berekende geschiedenis van de krachten aan de nauwkeurigheid van die modellen vastzit.

Voor Nederlandse lezers is dit vooral fundamentele aardwetenschap met een herkenbaar gevolg: onze tijdseenheid is strak, de draaiing van de planeet niet. De variaties zijn relevant voor uiterst precieze tijdmeting en geodesie, maar niet voor de planning van morgen. De studie verscheen op 23 september 2026, is peer-reviewed en stelt gegevens en scripts openbaar beschikbaar.