+34
أظهرت دراسة حديثة أن تغيرات دقيقة في سرعة دوران اللب والوشاح الداخلي للأرض تؤثر على طول اليوم بمئات الأجزاء في الألف من الثانية، ما يكشف عن ديناميكيات معقدة داخل الكوكب وتؤكد أن الحركة الأرضية تعتمد على تفاعلات جاذبية واحتكاك ضمن الطبقات العميقة.
مجلس الوزراء السعودي يرفض استخدام الممرات البحرية للأضرار بالدول رغم أن الساعة تقسم اليوم الأرضي إلى 24 ساعة، فإن مدة اليوم ليست ثابتة بالدقة التي قد نتصورها، فقد كشفت دراسة علمية حديثة عن تفسير محتمل للتغيرات الطفيفة التي تطرأ على سرعة دوران الأرض ، مرجحة أن تكون حركة الطبقات العميقة في باطن الكوكب، وخاصة التفاعل بين اللب والوشاح، أحد الأسباب وراء اختلاف طول اليوم من وقت إلى آخر.
وتشير النتائج إلى أن هذه التغيرات بالغة الصغر، إذ لا تتجاوز بضعة أجزاء من الألف من الثانية، لكنها تكشف في الوقت نفسه عن ديناميكيات معقدة تجري على أعماق آلاف الكيلومترات تحت سطح الأرض. يعتقد كثيرون أن الأرض تكمل دورة كاملة حول محورها خلال 24 ساعة بالضبط، إلا أن الواقع أكثر تعقيدا، سرعة دوران الكوكب تتغير بصورة طفيفة ومستمرة، ويمكن للأجهزة العلمية الدقيقة رصد هذه الاختلافات وقياسها.
تفاعل طبقات الأرض وتبادل الزخم
يرتبط جزء من هذه التغيرات بما يحدث داخل الأرض نفسها، حيث تتفاعل طبقات الكوكب المختلفة وتتبادل الزخم الزاوي، وهو ما يمكن أن يؤدي إلى تسارع أو تباطؤ طفيف في دوران الأرض، وبالتالي تغير محدود في طول اليوم. على مدار نحو ثلاثة عقود، تابع العلماء التغيرات التي تطرأ على سرعة دوران اللب السائل للأرض، بالاعتماد، من بين أمور أخرى، على التحولات التي تحدث في المجال المغناطيسي للكوكب.
وتشير هذه الرصدات إلى أن حركة اللب قد تمر بمراحل يتسارع خلالها على مدى سنوات أو عقود، قبل أن تبدأ في التباطؤ، وفي المقابل، تتفاعل طبقة الوشاح، وهي طبقة صخرية يبلغ سمكها نحو 3 آلاف كيلومتر، مع هذه التغيرات بطريقة معاكسة. فعندما تزداد سرعة دوران اللب، قد يتباطا دوران الوشاح بصورة طفيفة، بينما يحدث العكس عندما يتباطا اللب، ويأتي ذلك في إطار مبدأ الحفاظ على الزخم الزاوي، الذي يعني أن التغير في حركة جزء من نظام الأرض يمكن أن يقابله تغير في جزء آخر.
ورغم أن هذه التحولات لا يمكن للإنسان ملاحظتها بشكل مباشر، فإن تأثيرها يظهر في القياسات الدقيقة لطول اليوم، التي قد تختلف ببضعة أجزاء من الألف من الثانية. ظل السؤال الأهم أمام العلماء هو: كيف ينتقل الزخم الدوراني بين اللب والوشاح؟ وفي دراسة نشرت في 23 سبتمبر في مجلة Nature، قدم طالب الدكتوراه في الفيزياء بجامعة ألبرتا، هويفنغ تشانغ، والأستاذ ماثيو دومبري، تفسيرا محتملا يعتمد على تأثير قوى الجاذبية.
عزم الدوران الجاذبي وتأثيره على الأرض
وبحسب الدراسة، فإن التغيرات في حركة اللب الداخلي الصلب قد تؤدي إلى نشوء ما يعرف بـعزم الدوران الجاذبي. فاللب الداخلي للأرض ليس كرة مثالية تماما، كما أن توزيع الكتلة داخل الوشاح ليس منتظمًا بصورة كاملة، ومع حركة اللب، يمكن أن تتفاعل هذه الاختلافات تحت تأثير الجاذبية، بما يسمح بانتقال الزخم بين أجزاء الأرض الداخلية، وقد يؤدي هذا التفاعل في النهاية إلى تغيرات طفيفة في سرعة دوران الكوكب، وهو ما ينعكس على طول اليوم.
ولا تعمل الجاذبية وحدها في المنطقة الفاصلة بين اللب والوشاح، إذ توجد قوى أخرى يمكن أن تؤثر في حركة الطبقات الداخلية، من بينها الاحتكاك والمقاومة الكهرومغناطيسية. وتشير الدراسة إلى أن هذه القوى قد تعمل في اتجاه معاكس للتأثير الناتج عن عزم الدوران الجاذبي، ما يساعد على الحد من التغيرات الكبيرة في سرعة دوران الأرض، ويرى الباحثان أن الاختلافات التي يرصدها العلماء في طول اليوم ربما تكون نتيجة للتغير المستمر في التوازن بين هذه القوى المختلفة.
تشوه اللب الداخلي وفهم أسرار باطن الأرض
كما تشير النتائج إلى احتمال تعرض اللب الداخلي للأرض لتشوه لزج وبطيء يمكن أن يستمر على مدى فترات زمنية تصل إلى نحو عقد من الزمن، وهو ما يضيف بعدا جديدا لفهم الحركة المعقدة التي تجري في باطن الكوكب. لا تعني هذه التغيرات أن طول اليوم سيختلف بشكل ملحوظ في حياتنا اليومية، فهي صغيرة للغاية ولا يشعر بها الإنسان، لكن أهميتها تكمن في أنها تمنح العلماء وسيلة إضافية لفهم ما يحدث في أعماق الأرض.
وتوضح النتائج أن حركة الكوكب لا تعتمد فقط على ما يحدث فوق سطحه، بل تتأثر أيضا بتفاعلات دقيقة بين طبقاته الداخلية، حيث تتداخل الجاذبية والاحتكاك والقوى الكهرومغناطيسية في منظومة شديدة التعقيد. وبذلك، فإن اختلاف طول اليوم ببضعة أجزاء من الألف من الثانية قد يبدو رقما صغيرا للغاية، لكنه يحمل معلومات مهمة عن أسرار باطن الأرض وحركة مكوناته التي لا يمكن الوصول إليها مباشرة.
Please follow us on Google to support usسرعة دوران الأرض اللب الداخلي الوشاح الجيولوجي تغير طول اليوم طاقة الحفظ الزاوي