كتب – رامز يوسف:
دورة الليل والنهار على الأرض محددة بدقة: كل دورة لمدة 24 ساعة قبل أن تبدأ الدورة التالية. وهذا هو المقياس الذي نعيش به حياتنا، مع الالتزام الصارم بدقات الساعة.
ولكن الأرض ليست دقيقة. كوكبنا عبارة عن كرة لزجة متذبذبة كبيرة تدور حول الشمس بسرعة هائلة تبلغ 107000 كيلومتر في الساعة، ويدور حولها قمر كبير يمارس قوة جذب خاصة به. وبالتالي فإن دوران الكوكب لا يلتزم بدقة بالإطار الزمني المكون من 24 ساعة.
العديد من التقلبات في طول يوم الأرض لها أسباب معروفة. ولكن على نطاق عقود إلى آلاف السنين، لاحظ العلماء تقلبًا ضئيلًا في طول اليوم يصعب تحديده قليلاً.
الآن، يعتقد فريق من علماء الجيوفيزياء من المعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا في زيورخ أنهم وجدوا الإجابة في نواة الحديد المنصهر للأرض، مع تغييرات طفيفة تؤثر على دوران الكوكب.
هناك العديد من التقلبات المختلفة التي تساهم في الاختلافات في طول يوم الأرض. أحدها حوالي 1.72 ميلي ثانية لكل قرن، بسبب القمر والارتداد البطيء لقشرة الأرض حيث كان الجليد القديم يثقلها ذات يوم. يمكن أن تؤثر أحجام المياه المتغيرة أيضًا على دوران الأرض مع تحول الكتلة تحت سطحها، كما يمكن أن تؤثر أحجام الجليد.
على المقاييس العقدية، يتحدد التقلب بين 2 و 3 مللي ثانية بالتدفقات واسعة النطاق في نواة الأرض السائلة.
ولكن هناك تقلبا آخر يبلغ حوالي 3 إلى 4 مللي ثانية كل ألف عام، وسببه غير واضح.
يتوافق توقيت التقلب مع الحركة عند حدود اللب والوشاح، ولكن الجهود السابقة في عام 2006 لربط النموذج بالبيانات الرصدية لم تكن ناجحة تمامًا.
كما يشير الباحثون من المعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا في زيورخ، فقد تحسنت تقنيات النمذجة النظرية وجمع البيانات الرصدية بشكل كبير منذ ذلك الحين. لذلك قرروا محاولة أخرى.
الآن، من أجل تحديد التقلب الصحيح بدقة، كان على الفريق طرح جميع التقلبات الأخرى المعروفة. وهذا يعني نمذجة دقيقة لتحولات حجم الجليد والماء وتحديد كيفية تغييرها لدوران الأرض. كما يجب أخذ تأثيرات شد القمر والقشرة المرنة للأرض في الاعتبار. يمكن بعد ذلك دراسة ما تبقى بعناية للبحث عن علامات تأثير اللب.
استخدم الباحثون شبكة عصبية، إلى جانب قياسات المجال المغناطيسي للأرض التي حصلوا عليها عليها من الصخور، والقياسات الحديثة للمجال المغناطيسي.
كما استخدموا ورقة بحثية سابقة قدمت تاريخًا شاملاً لدوران الأرض بناءً على بيانات الكسوف والاحتجابات القمرية – حيث يحجب القمر كوكبًا أو نجمًا – كل الطريق إلى 720 قبل الميلاد.
تشير نتائجهم إلى أن تأثير التحولات في كتلة الأرض من الجليد والماء كان أصغر بكثير مما كان يُعتقد سابقًا. علاوة على ذلك، كانت التقلبات على المقاييس الزمنية الألفية متسقة مع نموذج مبسط لديناميكيات المغناطيسية المائية للنواة السائلة الخارجية للأرض.
هذا لا يعني أنه يمكننا إغلاق الفصل حول هذا اللغز الصغير. إن قياس شيء دقيق للغاية وتحديد سببه الجذري ليس بالأمر السهل، وهناك بالتأكيد هامش للخطأ. تظهر نتائج الفريق أننا بحاجة إلى النظر عن كثب إلى كوكبنا إذا أردنا معرفة كل التأثيرات الصغيرة التي تجعله يتأرجح في دورانه. وسنحتاج إلى مجموعة بيانات أكبر.
كتبوا في ورقتهم البحثية: “تُظهر نتائجنا أهمية الديناميكية الجيولوجية الداخلية في التقلبات طويلة الأمد في طول اليوم، وخاصة بسبب الحركة السائلة في اللب الخارجي للأرض”.
“ومع ذلك، مع وجود أوجه قصور متبقية – بما في ذلك الافتقار إلى نموذج فيزيائي شامل لأخذ مكونات مختلفة من ديناميكيات اللب في الاعتبار – هناك دافع كبير لتحسين النماذج المتاحة حاليًا للب الأرض”.
نُشر البحث في Geophysical Research Letters.
اقرأ أيضا:
