افزایش مرموز طول روزهای زمینی

بعدی- ساعت های اتمی همراه با اندازه گیری های دقیق نجومی نشان داده اند که طول روز به طور ناگهانی در حال افزایش است و دانشمندان دلیل آن را نمی دانند.

به گزارش فرارو به نقل از The Conversation، افزایش طول روز نه تنها تأثیر مهمی بر زمان‌سنجی ما دارد، بلکه بر GPS و سایر فناوری‌های حاکم بر زندگی مدرن ما نیز تأثیر می‌گذارد. طی چند دهه گذشته، چرخش زمین به دور محور خود، که طول روز را تعیین می کند، افزایش یافته است. این روند روزهای ما را کوتاه کرد.

در واقع ژوئن 2022 رکورد کوتاه ترین روز در نیم قرن گذشته یا بیشتر را ثبت کرد. اما با وجود این رکورد، از سال 2020، این افزایش عجیب و پیوسته به کندی تبدیل شده است و روزها دوباره طولانی تر می شوند و چرا این هنوز یک راز ناشناخته است.

در حالی که ساعت‌های تلفن هوشمند ما دقیقاً 24 ساعت را نشان می‌دهند، زمان واقعی که زمین برای تکمیل یک چرخش طول می‌کشد متفاوت است. این تغییرات در بازه‌های زمانی میلیون‌ها سال تا تقریباً آنی رخ می‌دهد و حتی زلزله‌ها و رویدادهای طوفان نیز می‌توانند در آن نقش داشته باشند. به نظر می رسد که امروز به ندرت دقیقاً عدد جادویی 86400 ثانیه است.

یک سیاره همیشه در حال تغییر

طی میلیون‌ها سال، چرخش زمین به دلیل اثرات اصطکاک مرتبط با جزر و مد در ماه کند شده است. این فرآیند در هر قرن حدود 2.3 میلی ثانیه به طول هر روز اضافه می کند. چند میلیارد سال پیش، یک روز زمینی تنها حدود 19 ساعت بود. در بیست هزار سال گذشته، فرآیند دیگری در جهت مخالف عمل کرده و سرعت چرخش زمین را افزایش داده است. وقتی آخرین عصر یخبندان به پایان رسید، ذوب شدن ورقه های یخی قطبی فشار سطحی را کاهش داد و گوشته زمین به طور پیوسته به سمت قطب ها حرکت کرد.

همانطور که یک بالرین بازوهای خود را به سمت بدن خود می چرخاند (محوری که می چرخد)، سرعت چرخش سیاره ما با نزدیکتر شدن جرم گوشته به محور زمین افزایش می یابد، روندی حدود 0.6 میلی ثانیه در هر روز. هر قرن کوتاهتر می شود.

در طول چندین دهه و بیشتر، ارتباط بین داخل و سطح زمین نیز پیشنهاد شده است. زمین لرزه های بزرگ (اگرچه معمولاً اندازه کوچک دارند) می توانند طول روز را تغییر دهند. به عنوان مثال، زمین لرزه بزرگ توهوکو در ژاپن در سال 2011 به بزرگی 8.9 ریشتر تصور می شود که چرخش زمین را 1.8 میکروثانیه شتاب داده است.

جدا از این تغییرات در مقیاس بزرگ، در دوره های کوتاه تر، آب و هوا نیز تأثیرات مهمی بر چرخش زمین دارد و باعث تغییرات در هر دو جهت می شود. چرخه های جزر و مدی دوهفته ای و ماهانه جرم را در اطراف سیاره جابجا می کند و باعث تغییرات روزانه تا کسری از ثانیه در هر جهت می شود. ما می توانیم تغییرات جزر و مدی را در رکوردهای طول روز در دوره هایی تا 18.6 سال مشاهده کنیم. حرکت جو ما تأثیر شدیدی دارد و جریان های اقیانوسی نیز نقش دارند. پوشش فصلی برف، باران یا استخراج آب های زیرزمینی وضعیت را بیشتر تغییر می دهد.

چرا زمین ناگهان کند می شود؟

از دهه 1960، زمانی که اپراتورهای تلسکوپ های رادیویی در مدار سیاره شروع به توسعه تکنیک هایی برای مشاهده همزمان اجرام کیهانی مانند اختروش ها یا اختروش ها (هسته بسیار درخشان، دور و پر انرژی مرتبط با یک کهکشان جوان) کردند، ما تخمین های بسیار دقیقی از چرخش داشته ایم. نرخ زمین ما

مقایسه این تخمین ها با ساعت اتمی نشان می دهد که به نظر می رسد طول روز در چند سال گذشته کاهش یافته است. با این حال، وقتی نوسانات گردش خون را حذف می کنیم (که می دانیم ناشی از جزر و مد و تأثیرات فصلی است)، چیز شگفت انگیزی آشکار می شود. علیرغم این واقعیت که زمین در 29 ژوئن 2022 به کوتاه ترین روز خود رسید، به نظر می رسد مسیر بلندمدت از سال 2020 از کوتاه شدن به طولانی شدن تغییر کرده است. این تغییر در نیم قرن گذشته بی سابقه بوده است.

دلیل این تغییر مشخص نیست. این ممکن است به دلیل تغییرات در سیستم های آب و هوایی با رویدادهای پی در پی لانینا (شرایطی که در آن آب های اقیانوس آرام مرکزی و شرقی استوایی سردتر از حالت عادی می شوند) باشد، اگرچه این رویدادها زودتر رخ داده اند. همچنین احتمالاً ذوب شدن صفحات یخ را افزایش می دهد، اگرچه این صفحات از سرعت ذوب پایدار خود در سال های اخیر منحرف نشده اند. آیا این می تواند مربوط به فوران آتشفشانی بزرگ در تونگا (جزیره ای در شرق استرالیا در اقیانوس آرام) باشد که مقدار زیادی آب را به جو پمپاژ کرد؟ احتمالاً نه، با توجه به اینکه در ژانویه 2022 اتفاق افتاد.

دانشمندان حدس می زنند که تغییر مرموز اخیر در سرعت چرخش سیاره با پدیده ای به نام “نوسان چندلر” مرتبط است، که یک انحراف کوچک در محور چرخش زمین برای حدود 430 روز است. رصدهای تلسکوپ رادیویی نیز نشان می دهد که این نوسانات در سال های اخیر کاهش یافته است. این دو ممکن است مرتبط باشند.

آخرین احتمالی که محتمل به نظر می رسد این است که هیچ چیز خاصی در زمین یا اطراف آن تغییر نکرده است، و فقط می توان فرض کرد که اثرات جزر و مدی بلندمدت موازی با سایر فرآیندهای چرخه ای برای ایجاد یک تغییر موقت در سرعت چرخش زمین است.

آیا ما به یک “ثانیه کبیسه منفی” نیاز داریم؟

درک دقیق نرخ چرخش زمین برای بسیاری از کاربردها حیاتی است و سیستم های ناوبری مانند GPS بدون آن کار نمی کنند. همچنین، هر چند سال یکبار، کرونومترها، ثانیه‌های کبیسه را در مقیاس‌های زمانی رسمی ما وارد می‌کنند تا مطمئن شوند که با سیاره ما هماهنگ نیستند. اگر زمین به روزهای طولانی‌تر تغییر کند، ممکن است نیاز به معرفی یک “ثانیه کبیسه منفی” داشته باشیم که بی‌سابقه است و می‌تواند اینترنت را تغییر دهد. اکنون نیاز به ثانیه های کبیسه منفی بعید به نظر می رسد. در حال حاضر، می توانیم از این خبر استقبال کنیم که همه ما هر روز چند میلی ثانیه زمان داریم، حداقل برای مدتی.