افزایش مرموز طول روز های زمین - وبلاگ وبکو

به گزارش وبلاگ وبکو، ساعت های اتمی همراه با میزان گیری های نجومی دقیق نشان داده اند که طول یک روز به طور ناگهانی طولانی تر می گردد و دانشمندان نمی دانند دلیل این موضوع چیست.

به گزارش وبلاگ وبکو به نقل از کانورسیشن، افزایش طول یک روز نه تنها بر زمان سنجی ما تاثیر مهمی دارد بلکه بر سیستم موقعیت یابی جهانی (GPS) و سایر فناوری هایی که بر زندگی مدرن ما حاکم هستند نیز تاثیرگذار است. در طول چند دهه گذشته، چرخش زمین به دور محور خود که طول روز را معین می نماید افزایش یافته است. این فرایند روز های ما را کوتاه تر نموده است.

در واقع، در ژوئن 2022 رکورد کوتاه ترین روز در نیم قرن گذشته یا بیش تر ثبت شد. با این وجود، علیرغم این رکورد، از سال 2020 میلادی این افزایش سرعت ثابت به طرز عجیبی به کاهش سرعت تبدیل شده و روز ها دوباره طولانی می شوند و علت آن تا کنون یک راز ناشناخته به جای مانده است.

در حالی که ساعت های گوشی های هوشمند تلفن همراه ما دقیقا 24 ساعت در روز را نشان می دهند زمان واقعی که به طول می انجامد تا زمین یک چرخش واحد را انجام دهد فرق دارد. این تغییرات در طول دوره های میلیون هاساله تا تقریبا آنی رخ می دهند حتی زلزله و رویداد های طوفان نیز می توانند در آن نقش داشته باشند. معلوم می گردد که یک روز به ندرت دقیقا عدد جادویی 86400 ثانیه است.

سیاره همواره در حال تغییر

طی میلیون ها سال چرخش زمین به علت اثرات اصطکاک مرتبط با جزر و مد های ماه کاهش یافته است. این فرآیند در هر قرن حدود 2.3 میلی ثانیه به طول هر روز اضافه می نماید. چند میلیارد سال پیش یک روز زمینی تنها حدود 19 ساعت بود. در 20000 سال گذشته، فرآیند دیگری در جهت مخالف عمل نموده و چرخش زمین را سرعت بخشیده است. زمانی که آخرین عصر یخبندان به خاتمه رسید ذوب شدن صفحات یخی قطبی فشار سطحی را کاهش داد و گوشته زمین به طور پیوسته به سمت قطب ها حرکت کرد.

همانطور که یک رقصنده باله زمانی که بازوهایش را به سمت بدن خود می چرخاند (محوری که به دور آن می چرخد) سرعت چرخش سیاره ما نیز زمانی افزایش می یابد که این توده گوشته به محور زمین نزدیک تر می گردد و این فرآیند هر روز حدود 0.6 میلی ثانیه در هر قرن کوتاه می گردد.

در طول چندین دهه و بیش تر، ارتباط بین سطح داخلی و سطح زمین نیز مطرح شده است. زمین لرزه های بزرگ (اگرچه معمولا با مقادیر کم) می توانند طول روز را تغییر دهند. برای مثال، اعتقاد بر این است که زمین لرزه بزرگ توهوکو در سال 2011 میلادی در ژاپن با بزرگی 8.9 ریشتر چرخش زمین را به مقدار 1.8 میکروثانیه سرعت بخشیده است.

جدای از این تغییرات در مقیاس کلان، در دوره های کوتاه تر آب و هوا نیز تاثیرات مهمی بر چرخش زمین دارند و باعث ایجاد تغییرات در هر دو جهت می شوند. چرخه های جزر و مدی دو هفته ای و ماهانه جرمی را در اطراف سیاره جابجا می نمایند و باعث تغییر در طول روز تا یک میلی ثانیه در هر جهت می شوند. ما می توانیم تغییرات جزر و مدی را در رکورد های طول روز در دوره هایی به مدت 18.6 سال ببینیم. حرکت اتمسفر ما تاثیر شدیدی دارد و جریان های اقیانوسی نیز نقش دارند. پوشش فصلی برف و بارندگی یا استخراج آب های زیر زمینی اوضاع را بیش تر تغییر می دهند.

چرا زمین ناگهان کُند می گردد؟

از دهه 1960 میلادی زمانی که اپراتور های تلسکوپ های رادیویی در اطراف سیاره آغاز به ابداع تکنیک هایی برای مشاهده همزمان اجرام کیهانی مانند اختروش یا کوازار (یک هسته فعال به شدت نورانی و دوردست که وابسته به یک کهکشان جوان است) کردند ما تخمین های بسیار دقیقی از سرعت چرخش زمین داشته ایم.

مقایسه بین این تخمین ها و یک ساعت اتمی نشان می دهد که طول روز به ظاهر در چند سال گذشته کوتاه شده است. با این وجود، زمانی که نوسانات سرعت چرخش را (که می دانیم به علت جزر و مد و اثرات فصلی رخ می دهد) حذف کنیم یک موضوع شگفت انگیز فاش می گردد. علیرغم اینکه زمین در 29 ژوئن 2022 میلادی به کوتاه ترین روز خود رسیده است به نظر می رسد راستا بلند مدت از سال 2020 میلادی از کوتاه شدن به طولانی شدن تغییر یافته است. این تغییر در نیم قرن گذشته بی سابقه بوده است.

علت این تغییر تعیین نیست. این موضوع می تواند به علت تغییرات در سیستم های آب و هوا با رویداد های متوالی لانینا (وضعیتی است که در آن، قسمت مرکزی و شرقی استوایی اقیانوس آرام آب سردتر از حالت طبیعی می گردد) باشد اگرچه این موارد پیش تر اتفاق افتاده اند. هم چنین، محتمل است ذوب شدن صفحات یخ را افزایش دهد اگرچه این صفحات انحراف زیادی از سرعت ذوب ثابت خود در سال های اخیر نداشته اند. آیا این موضوع می تواند مربوط به انفجار بزرگ آتشفشانی در تونگا (جزیره ای در شرق استرالیا در اقیانوس آرام) باشد که مقادیر زیادی آب به جو تزریق کرد؟ احتمالا خیر با توجه به این که در ژانویه 2022 میلادی رخ داد.

دانشمندان حدس می زنند که تغییر مرموز اخیر در سرعت چرخش سیاره مربوط به پدیده ای به نام چرخش یا تلو تلو خوردن چندلر است یک انحراف کوچک در محور چرخش زمین با دوره ای حدودا 430 روزه. مشاهدات تلسکوپ های رادیویی نیز نشان می دهد که در سالیان اخیر این نوسانات کاهش یافته اند. این دو ممکن است به هم مرتبط باشند.

یکی از احتمالات نهایی که به نظر می رسد قابل قبول باشد این است که هیچ چیز خاصی در داخل یا اطراف زمین تغییر ننموده و تنها می توان تصور کرد که اثرات جزر و مدی طولانی مدت به موازات سایر فرآیند های دوره ای برای ایجاد یک تغییر موقت در سرعت چرخش زمین نقش داشته اند.

آیا ما به یک ثانیه کبیسه منفی احتیاج داریم؟

درک دقیق سرعت چرخش زمین برای بسیاری از برنامه ها بسیار مهم است سیستم های ناوبری مانند GPS بدون آن کار نمی نمایند. هم چنین، هر چند سال یک بار زمان سنج ها ثانیه های جهشی را در مقیاس های زمانی رسمی ما وارد می نمایند تا مطمئن شوند که با سیاره مان همگام نمی شوند. اگر قرار بود زمین به روز های طولانی تری تغییر کند ممکن است لازم باشد یک ثانیه کبیسه منفی را وارد کنیم این بی سابقه خواهد بود و ممکن است اینترنت را دگرگون سازد. احتیاج به ثانیه های کبیسه منفی در حال حاضر بعید به نظر می رسد. در حال حاضر، می توانیم از این خبر استقبال کنیم که دست کم برای مدتی همه ما هر روز چند میلی ثانیه اضافی داریم.