पृथ्वी के गहरे भीतर गुरुत्वाकर्षण की रस्साकशी दिन की लंबाई बदल रही है

पृथ्वी का घूर्णन एक सटीक मेट्रोनोम नहीं है

पृथ्वी का घूर्णन प्रकृति की सबसे भरोसेमंद लय जैसा लगता है, लेकिन यह पूरी तरह से स्थिर नहीं है। वैज्ञानिक दशकों से दिन की लंबाई में होने वाले छोटे बदलावों को दर्ज कर रहे हैं, और ये परिवर्तन कुछ मिलीसेकंड जितने मामूली हो सकते हैं। अधिकांश लोग इन्हें कभी नहीं पहचान पाएंगे, फिर भी शोधकर्ता इनकी गहराई से परवाह करते हैं क्योंकि ये माप एक टिमटिमाती घड़ी से कहीं बड़ी चीज़ की ओर इशारा करते हैं: ग्रह के घूर्णन की गति बदल रही है।

कई परस्पर मिलते-जुलते कारण पहले से ज्ञात हैं। वायुमंडल और महासागरों में बदलाव घूर्णन को तेज़ या धीमा कर सकते हैं। बड़े भूकंप ग्रह भर में द्रव्यमान को इधर-उधर कर सकते हैं। महाद्वीपीय बर्फ का पिघलना महासागरों में पानी की विशाल मात्रा जोड़ता है, जो एक और प्रक्रिया है जो वज़न को पुनर्वितरित कर सकती है। ये कारक कुछ अधिक अचानक और हाल के बदलावों को समझाने में मदद करते हैं, लेकिन वे कई दशकों की अवधि में देखे गए सभी बदलावों की व्याख्या नहीं करते।

मेंटल से भी गहरे देखना

उस अव्याख्यायित बदलाव का कुछ हिस्सा सतह से बहुत नीचे से आता प्रतीत होता है। पृथ्वी के चट्टानी मेंटल के नीचे बाहरी क्रोड है, जो लगभग 1,400 मील मोटी परत है और अत्यंत गर्म तरल धातु से बनी है जो हमेशा गतिमान रहती है। जब ये प्रवाह बदलते हैं, तो वे सूक्ष्म रूप से बदल सकते हैं कि ग्रह का बाकी हिस्सा कितनी तेज़ी से घूमता है।

कठिनाई यह रही है कि यह प्रभाव एक परत से दूसरी परत तक कैसे पहुंचता है। क्रोड और मेंटल के बीच घर्षण अकेले यह काम करने के लिए बहुत कमज़ोर है, इसलिए भूवैज्ञानिक ग्रह के भीतर अन्य तंत्रों की खोज कर रहे हैं। इस सप्ताह नेचर में प्रकाशित एक नए अध्ययन से पता चलता है कि उन्हें ऐसा ही एक छिपा हुआ संबंध मिल गया हो सकता है।

गुरुत्वाकर्षण और प्रतिरोध के बीच एक मुकाबला

शोधकर्ताओं का प्रस्ताव है कि आंतरिक क्रोड का गुरुत्वाकर्षण घूर्णन को एक दिशा में खींचता है जबकि क्रोड और मेंटल के बीच अन्य अंतःक्रियाएं विपरीत दबाव डालती हैं। दशकों में, यह प्रतिस्पर्धा पृथ्वी के घूर्णन में छोटे त्वरण और मंदन उत्पन्न कर सकती है। यह विचार इस तथ्य पर निर्भर करता है कि आंतरिक क्रोड ग्रह के बाकी हिस्से की समान दर से नहीं घूमता, जिससे यह मेंटल में कुछ द्रव्यमान अनियमितताओं के साथ थोड़ा असंरेखित रह जाता है।

हालांकि, गुरुत्वाकर्षण संतुलन बहाल करने का काम करता है। अल्बर्टा विश्वविद्यालय के भूभौतिकीविद् मैथ्यू डंबेरी, जो अध्ययन में शामिल थे, ने एक प्रेस विज्ञप्ति में कहा कि क्रोड अनिवार्य रूप से संरेखित होना चाहता है। दूसरे शब्दों में, गुरुत्वाकर्षण पृथ्वी के आंतरिक भाग की परतों को अधिक सामंजस्यपूर्ण व्यवस्था की ओर वापस खींचने की कोशिश करता है। यह खिंचाव, चाहे कितना भी मामूली हो, ग्रह की सतह के घूर्णन को प्रभावित कर सकता है।

1964 से 2019 तक घूर्णन का पुनर्निर्माण

परिकल्पना का मूल्यांकन करने के लिए, लेखकों ने पुनर्निर्माण किया कि इस अंतःक्रिया ने 1964 और 2019 के बीच पृथ्वी के घूर्णन को कैसे प्रभावित किया होगा। उन्होंने आंतरिक क्रोड के घूर्णन के भूकंपीय अनुमानों और बाहरी क्रोड में तरल धातु प्रवाह के मॉडलों पर भरोसा किया। उस संयोजन ने उन्हें यह जांचने की अनुमति दी कि क्या गहरी परतों के बीच गुरुत्वाकर्षण युग्मन घूर्णन में देखे गए कुछ बदलावों की व्याख्या कर सकता है।

जो उभरता है वह एक नाटकीय घटना नहीं बल्कि एक धीमा संचय है। छोटे धक्के और खिंचाव, कई वर्षों में दोहराए जाने पर, दिन की लंबाई में पता लगाने योग्य बदलावों तक जुड़ सकते हैं। अध्ययन यह दावा नहीं करता कि यह तंत्र हर बदलाव की व्याख्या करता है। इसके बजाय, यह पृथ्वी प्रणाली के विभिन्न हिस्सों में काम करने वाले प्रभावों की बढ़ती सूची में एक संभावित प्रक्रिया जोड़ता है।

मिलीसेकंड क्यों मायने रखते हैं

दिन की लंबाई में कुछ मिलीसेकंड का अंतर मामूली लग सकता है। लेकिन घूर्णन के सटीक माप वैज्ञानिकों को ग्रह के आंतरिक भाग में झांकने की खिड़की देते हैं। यह तथ्य कि घूर्णन गति बदल रही है, अपने आप में महत्वपूर्ण है, और इसे समझाने की खोज ने उजागर किया है कि पृथ्वी की कितनी परतें जुड़ी हुई हैं।

वायुमंडल, महासागर, भूकंप, पिघलती बर्फ, बाहरी क्रोड प्रवाह, और आंतरिक क्रोड गुरुत्वाकर्षण सभी एक ही युग्मित प्रणाली से संबंधित हैं। प्रत्येक अपने स्वयं के समय-मान पर कार्य करता है, और प्रत्येक ग्रह के घूर्णन में एक हल्का हस्ताक्षर छोड़ सकता है। उन हस्ताक्षरों को सुलझाने से शोधकर्ताओं को यह समझने में मदद मिलती है कि कौन सी शक्तियां किस क्षण प्रभावी होती हैं और ऊर्जा और द्रव्यमान पृथ्वी के माध्यम से कैसे गति करते हैं।

एक दिन को आकार देने वाली कई शक्तियां

नया प्रस्ताव पृथ्वी को एक ठोस, स्थिर गेंद के बजाय एक गतिशील, परतदार दुनिया के व्यापक चित्र में फिट बैठता है। ज्ञात और संदिग्ध योगदानकर्ताओं में शामिल हैं:

• वायुमंडलीय और महासागरीय उतार-चढ़ाव: हवा और जल परिसंचरण में बदलाव ग्रह के घूर्णन को थोड़ा तेज़ या धीमा कर सकते हैं।
• बड़े भूकंप: ये घटनाएं पृथ्वी के भीतर द्रव्यमान को पुनर्वितरित कर सकती हैं, जिससे घूर्णन छोटे लेकिन मापने योग्य तरीकों से बदल जाता है।
• महाद्वीपीय बर्फ का पिघलना: महासागरों में जोड़ा गया पानी द्रव्यमान के वितरण को बदलता है और घूर्णन को प्रभावित कर सकता है।
• बाहरी क्रोड प्रवाह: तरल धातु परत में गति ग्रह के बाकी हिस्से की घूर्णन गति को बदल सकती है।
• आंतरिक क्रोड गुरुत्वाकर्षण: आंतरिक क्रोड और मेंटल अनियमितताओं के बीच गुरुत्वाकर्षण खिंचाव एक दीर्घकालिक धक्का-खिंचाव पैदा कर सकता है जो दिन की लंबाई को प्रभावित करता है।

ये तंत्र अलग-थलग काम नहीं करते। एक क्षेत्र में परिवर्तन दूसरे के माध्यम से फैल सकता है, और परिणामी घूर्णन परिवर्तन कई सूक्ष्म प्रभावों का योग होते हैं।

अध्ययन क्या तय करता है और क्या नहीं

शोधकर्ताओं का मानना है कि उन्होंने पृथ्वी के घूर्णन में एक छिपा हुआ गियर पहचाना है, न कि पूरी घड़ी की मशीनरी। गहरे आंतरिक भाग से सतह तक बल कैसे संचरित होते हैं यह एक रहस्य बना हुआ है, और क्रोड और मेंटल के बीच कमज़ोर घर्षण अकेले इसे समझा नहीं सकता। नया काम गुरुत्वाकर्षण को एक संभावित संचरण पट्टे के रूप में प्रस्तावित करता है, जिसमें मेंटल अनियमितताओं के प्रति आंतरिक क्रोड का आकर्षण आवश्यक युग्मन प्रदान करता है।

यह खोज महत्वपूर्ण है क्योंकि यह हजारों मील दूर संचालित होने वाली प्रक्रियाओं को जोड़ती है। यह वैज्ञानिकों को दिन की लंबाई में दशक-स्तरीय बदलावों के बारे में सोचने का एक नया तरीका भी देती है। साथ ही, अध्ययन वायुमंडल, महासागरों, भूकंपों, या बर्फ पिघलने की भूमिकाओं को समाप्त नहीं करता। ये शक्तियां स्पष्टीकरण का हिस्सा बनी हुई हैं, विशेष रूप से अधिक तीव्र बदलावों के लिए।

फिलहाल, पृथ्वी के दिन छोटे-छोटे अंशों में बदलते रहेंगे जिन्हें कोई महसूस नहीं कर सकता। लेकिन वे मिलीसेकंड ग्रह के गहरे भीतर एक गुरुत्वाकर्षण संघर्ष की जानकारी रखते हैं, एक धीमा मुकाबला जो हर दिन की लंबाई को आकार देने में मदद करता है।

यह लेख Wired की रिपोर्टिंग पर आधारित है। मूल लेख पढ़ें।