اليوم لن يكون 24 ساعة.. دراسة تكشف تأثيرا جديدا للاحتباس الحراري
الجمعة 2023/7/14
الشمس منعت يوم الأرض من أن يصبح أطول
توصل باحثون من جامعتي تورنتو بكندا وبورديو بأمريكا، إلى أن طول يوم الأرض هو 24 ساعة فقط، وليس أكثر من 60 ساعة.
وذلك بفضل التوازن المؤقت بين قوى مد الجاذبية من القمر والشمس، وتم الإعلان عن ذلك في العدد الأخير من دورية ""ساينس أدفانسيس".
وعندما تشكل القمر منذ حوالي 4.5 مليار سنة كان أقرب بكثير إلى الأرض مما هو عليه الآن، وكان كوكبنا يدور بشكل أسرع بكثير، ويبلغ طوله اليومي أقل من 10 ساعات، ومنذ ذلك الحين يتحرك القمر تدريجياً نحو الخارج، ويسرق بعض الزخم الزاوي للأرض، مما أدى إلى تباطؤ دوران الأرض، واليوم، كما نعلم جميعا، يستمر اليوم على الأرض 24 ساعة.
ومع ذلك، بالمعدل الذي يتحرك به القمر بعيدا عنا، الذي يُقاس بـ1.49 بوصة (3.78 سم) سنويا عن طريق التجارب باستخدام عاكسات الليزر التي تركها رواد فضاء أبولو على القمر، يجب أن يكون كوكبنا قد تباطأ إلى درجة وجود 60 ساعة في اليوم، فما الذي أبطأ من حدوث هذا التباطؤ؟
علماء الفلك من جامعتي تورنتو وبورديو بقيادة هانبو وو من تورنتو لديهم الآن إجابة، وهو أن كل ذلك مرتبط بالتوازن في عزم الدوران الناتج عن المد والجزر الحراري في الغلاف الجوي للأرض ومد الجاذبية المنبثقة من القمر.
وكما نعلم، فإن جاذبية القمر تسحب محيطات الأرض، مما يؤدي إلى ارتفاع المد والجزر وتكون النتيجة النهائية هي تباطؤ دوران الأرض بنحو 1.7 ميلي ثانية كل قرن.
ومع ذلك، فإن المد والجزر الحراري في الغلاف الجوي للأرض بسبب ضوء الشمس قادر على مواجهة تأثير ما يحدث بسبب القمر، حيث تتحكم درجة حرارة الغلاف الجوي في سرعة الموجات الحرارية، ومع ارتفاع درجة حرارة الغلاف الجوي تتضخم، مما يخلق نوعاً من الانتفاخ.
ويقول نورمان موراي من المعهد الكندي للفيزياء الفلكية النظرية بجامعة تورنتو "ينتج ضوء الشمس أيضا مدا في الغلاف الجوي بنفس أنواع الانتفاخات، وتسحب جاذبية الشمس هذه الانتفاخات الجوية، وتنتج عزما على الأرض، ولكن بدلاً من إبطاء دوران الأرض مثل القمر، فإنها تعمل على تسريعها".
بالنسبة لمعظم تاريخ الأرض، كان المد القمري أقوى بعشر مرات من المد الحراري، مما أدى إلى تباطؤ دوران الأرض، ومع ذلك، بناءً على نماذج الدوران العالمي في الغلاف الجوي والأدلة الجيولوجية، تغير كل هذا بين 2.2 مليار و600 مليون سنة مضت.
ومع ارتفاع درجة حرارة الغلاف الجوي (كما يتضح من نقص التجلد خلال هذه الفترة)، نما المد الحراري بشكل أكبر وأسرع حتى دخل في تردد "الرنين" مع دوران الأرض، والرنين هو نوع من التضخيم، والتشبيه الشائع هو وجود طفل على أرجوحة، فعندما تمنحه دفعة في الوقت المناسب تماما، متزامنا مع قوس تأرجحهم، تجعلهم يتأرجحون بشكل أسرع وأعلى، و يحدث شيء مشابه لذلك في الطبيعة.
ومنذ حوالي 2.2 مليار سنة، بدأ المد الحراري في السفر حول الأرض لمدة 10 ساعات تقريبا، بينما كان طول النهار على الأرض 19.5 ساعة، وبعبارة أخرى، كان المد الحراري ينتقل حول الأرض مرتين لكل دوران فردي للأرض على محورها، وهو صدى قدره 2: 1، وأدى هذا الرنين إلى تضخيم المد والجزر الحراري، لذلك نما انتفاخ الغلاف الجوي وأصبح سحب الشمس كبيرا بما يكفي لمطابقة القمر.
ونتيجة لذلك فإن تباطؤ دوران الأرض بفعل المد والجزر على القمر بدأ يقابله التسارع الناتج عن المد والجزر الحراري، خلال تلك الفترة الطويلة بين 2.2 مليار سنة و600 مليون سنة، ولم يستمر طول يوم الأرض في التباطؤ، بل ظل عند 19.5 ساعة.
وفي النهاية، خرجت قوتا المد والجزر عن التزامن، وعلى مدى الـ600 مليون سنة الماضية بدأ دوران الأرض في التباطؤ مرة أخرى، حيث يبلغ طول اليوم اليوم 24 ساعة، بينما يستغرق المد الحراري 22.8 ساعة للتنقل حول الأرض.
ويقول موراي "بينما نزيد درجة حرارة الأرض مع الاحتباس الحراري، فإننا أيضا نجعل تردد الرنين هذا يتحرك أعلى، فنحن نحرك غلافنا الجوي بعيدًا عن الرنين، ونتيجة لذلك، هناك عزم دوران أقل من الشمس، وبالتالي فإن طول اليوم سوف يزداد في وقت أقرب، مما كان يمكن أن يحدث".
رد مع اقتباس
المشاركة الأصلية كتبت بواسطة أمير الأحلام
