كوكب خارج الإيقاع
لم يكن دوران الأرض مثالياً ثابتاً أبداً — الاحتكاك المدّي والنشاط الجيولوجي والتحولات في باطن الأرض طالما غيرت طول يومنا صعوداً وهبوطاً بأجزاء من الميلي ثانية. لكن دراسة جديدة نُشرت في Nature Geoscience حددت محرك مزعج وجديد لتغيير الدوران: نحن. وفقاً للباحثين، تغير المناخ الناجم عن الإنسان يبطئ الآن دوران الأرض بمعدل لم يُسجل على الأقل في 3.6 مليون سنة، وهي نتيجة تتجاوز بكثير العلوم الجوية إلى ميكانيكا الكوكب نفسه.
الدراسة، التي يقودها جيوفيزيائيون يتابعون التغييرات في دوران الأرض من خلال قياسات فلكية عالية الدقة، وجدت أن الذوبان المتسارع للصفائح الجليدية القطبية هو الجاني الأساسي. عندما يذوب الجليد من Greenland و Antarctica ويتدفق إلى محيطات العالم، تهاجر كمية ضخمة من الكتلة من الأقطاب — حيث تقع بالقرب نسبياً من محور دوران الكوكب — إلى خطوط عرض أقل، حيث تمارس لحظة أكبر من القصور الذاتي. التأثير مشابه لرقاصة الباليه الدوارة التي تمد ذراعيها: إعادة توزيع الكتلة نحو الخارج تسبب في تبطيء الدوران.
كيفية تراكم الأرقام
تبطيء الدوران الذي يتم قياسه ليس شيئاً ستشعر به. يحدد العلماء دوران الأرض من حيث طول اليوم الشمسي، والذي يبلغ حالياً حوالي 86,400 ثانية. التغييرات المرصودة تحدث على مستوى الميلي ثانية في القرن — صغيرة بالمعايير اليومية، لكنها ضخمة بالمعايير الجيوفيزيائية. يقدر الباحثون أن ذوبان الجليد القطبي الناجم عن مسارات الانبعاثات الحالية يمكن أن يضيف حوالي 2.2 ميلي ثانية إلى طول اليوم بحلول عام 2100.
حراس الوقت الدوليون في International Earth Rotation and Reference Systems Service يدرجون أو يزيلون بانتظام الثواني الكبيسة للحفاظ على Coordinated Universal Time متوافقة مع الوقت الفلكي. يضيف التبطيء المتسارع تعقيداً جديداً لتلك العملية، مع تأثيرات متموجة على أقمار GPS وأنظمة التداول المالي والشبكات المتعلقة بالاتصالات وأي بنية تحتية تعتمد على مزامنة الوقت الدقيقة.
معيار 3.6 مليون سنة يأتي من سجلات بديلة المناخ القديم — تحليلات الرسوبيات القديمة وحلقات نمو المرجان والمحفوظات الجيولوجية الأخرى التي تسمح للعلماء بإعادة بناء التغييرات الماضية في معدل دوران الأرض. آخر مرة تباطأ فيها دوران الكوكب بمعدل مماثل، كان المناخ العالمي في حالة مختلفة بشكل جذري. حقيقة أن النشاط الصناعي الحديث قد دفع النظام إلى هذا الحد الأقصى هو تذكير صارخ بالمقياس المادي لبصمة الإنسانية.
الصفائح الجليدية كمحركات الدوران
فقدت Greenland وحدها أكثر من 4,700 جيجا طن من الجليد منذ عام 1992، وفقاً لقياسات الجاذبية الساتلية من مهمات GRACE و GRACE-FO. ألقت Antarctica كمية مماثلة. عندما يصل هذا الماء إلى المحيط، لا ينتشر بشكل موحد — تؤثر أنماط الدوران المحيطي والجذب الذاتي للجاذبية والارتداد المرن للأرض المغطاة بالجليد سابقاً تماماً على أين ينتهي الماء. لكن في المتوسط، تهاجر الكتلة نحو النتوء الاستوائي، ويتباطأ دوران الأرض.
تُعرف هذه الظاهرة باسم التعديل الثابت الجليدي مع إعادة توزيع الكتلة الجليدية، وقد تم نمذجتها نظرياً لعقود. ما يجعل الدراسة الجديدة مهمة هو دقتها: تمكن الباحثون من عزل الإشارة المدفوعة بالمناخ من الضوضاء الجيولوجية في الخلفية بثقة كافية لجعل مقارنة 3.6 مليون سنة موثوقة.
التأثيرات المتبقية على التكنولوجيا
تمتد العواقب العملية إلى زوايا مفاجئة من الحياة الحديثة. تعمل أنظمة GPS على قياس الوقت الدقيق الذي تستغرقه الإشارات للانتقال من الأقمار الصناعية إلى الأجهزة الاستقبال. تتم مزامنة تلك الأقمار الصناعية مع الساعات الذرية، والتي بدورها يتم معايرتها مع UTC. يجب تصحيح أي انجراف بين الوقت الفلكي والوقت الذري بشكل دوري — وتصبح التصحيحات أكثر تعقيداً مع أن دوران الأرض يصبح أقل قابلية للتنبؤ.
قطاع التمويل هو منطقة أخرى من القلق. تنفذ منصات التداول عالية التردد معاملات في أجزاء من الثانية، وجب أن تحتفظ سجلاتها بدقة الطوابع الزمنية المطلوبة قانوناً. كانت إدراجات الثواني الكبيسة تاريخياً تسبب أخطاء البرامج والانقطاعات في البورصات الرئيسية. يعني الدوران الأكثر عدم انتظام تعديلات أكثر تكراراً وربما أكبر حجماً. دفعت شركات التكنولوجيا بما فيها Google و Amazon و Meta من أجل إلغاء الثانية الكبيسة بالكامل، مقترحة بدلاً من ذلك السماح بانجراف الوقت ثم تطبيق تصحيح كبير واحد في عقود من الآن. يناقش International Telecommunication Union حالياً الاقتراح، والنتائج الجديدة تضيف إلحاحاً للقرار.
نافذة في حساسية الكواكب
بعيداً عن القلق العملي الفوري، تفتح النتيجة محادثة علمية أوسع حول حساسية الأنظمة المادية للأرض لإجبار الغلاف الجوي. وثق الباحثون سابقاً تأثيرات تغير المناخ على التيارات المحيطية وردود الفعل من البيض الجليدي والتيار النفاث. يضيف تبطيء الدوران بعداً آخر: الدوران الأساسي للكوكب ليس محصناً ضد كيمياء الغلاف الجوي.
لاحظ بعض العلماء أن نفس فقدان الكتلة الجليدية الذي يدفع التغيير الدوراني يسبب أيضاً موقع الأقطاب الجغرافي للأرض للانجراف — ظاهرة تسمى التجوال القطبي. تم التحول North Pole نحو الشرق بوتيرة متسارعة منذ التسعينيات، وهو اتجاه مرتبط أيضاً بذوبان الجليد. معاً، ترسم هذه التغييرات صورة لكوكب تتم إعادة تشكيل هندسته المادية ببطء من خلال الاحترار في سطحه. المؤلفون حذرون بملاحظة أن التغييرات الدورانية لا تشكل أي تهديد مباشر للحياة، لكن التأثيرات المتبقية على البنية التحتية التكنولوجية حقيقية وسرعة التغييرات الحالية بدون سابقة في السجل البشري.
يستند هذا المقال إلى تقارير من Live Science. اقرأ المقالة الأصلية.
