ذوبان الجليد يجعل الأرض أثقل في الدوران، مما يتسبب في إطالة الأيام

لفترة طويلة، كان لأفعال البشر تأثير ضئيل على حركات الأرض، أي سرعة دورانها ومحورها.

كانت هذه الحركات خاضعة في المقام الأول لقوة الجاذبية القمرية والعمليات الداخلية في النواة والوشاح.

لكن الآن، فإن ذوبان الصفائح الجليدية الناجم عن النشاط البشري يتسبب في اختلال هذه الحركات الطبيعية.

تكشف دراسة جديدة أن محور دوران الأرض “يتحول” بسبب تغير المناخ والديناميكيات الداخلية للكوكب.

استخدم باحثون في المعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا في زيورخ نماذج الذكاء الاصطناعي المتطورة لفهم الحركة القطبية بشكل أفضل، وهي حركة محور دوران الأرض بالنسبة للقشرة.

وتتوقع الدراسة أنه إذا استمرت انبعاثات الغازات المسببة للاحتباس الحراري في الارتفاع، فإنها سوف تفوق في نهاية المطاف التأثير الطويل الأمد لقوة المد والجزر القمرية. فعلى مدى مليارات السنين، كان القمر هو الذي يحدد طول أيامنا بشكل ثابت.

قال بينيديكت سوجا، أستاذ الجيوديسيا الفضائية في قسم الهندسة المدنية والبيئية والجغرافية في المعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا في زيورخ: “نحن البشر لدينا تأثير أكبر على كوكبنا مما ندرك. وهذا بطبيعة الحال يفرض علينا مسؤولية كبيرة عن مستقبل كوكبنا”.

إطالة الأيام

أظهرت دراستان حديثتان وجود علاقة مدهشة بين ذوبان القمم الجليدية، واهتزاز الكوكب، وطول أيامنا.

يؤدي ذوبان الجليد عند القطبين إلى إعادة توزيع الكتلة باتجاه خط الاستواء، مما يؤدي إلى إبطاء دوران الأرض. تنتقل المياه من القطبين إلى خط الاستواء، مما يؤدي إلى اختلال توازن الأرض.

مع ذوبان الجليد على سطح الأرض، يتباطأ دوران الكوكب ويزيد طول اليوم. وتُظهِر الأبحاث التي أجراها المعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا في زيورخ أن هذا التباطؤ يطيل أيامنا قليلاً – بضعة ميلي ثانية فقط مقارنة بالـ 86400 ثانية النموذجية.

في الفيزياء، هناك قانون يسمى الحفاظ على الزخم الزاوي. وينص هذا القانون على أن الجسم الدوار يحب أن يستمر في الدوران بنفس المعدل ما لم يجبره شيء ما على التغيير. ويتبع دوران الأرض هذه القاعدة أيضًا. إذ يعمل ذوبان الجليد على إعادة توزيع الكتلة، وهذا التحول، وفقًا للقانون، يبطئ دوران الأرض.

“وهذا يعني أن تحولاً في الكتلة يحدث، وهذا يؤثر على دوران الأرض”، كما أوضح سوجا.

التأثير على نواة الأرض

كما درس الباحثون أيضًا سبب وكيفية تحرك محور الأرض تدريجيًا على مدى فترات طويلة. واستخدم الفريق شبكات عصبية مستنيرة بالفيزياء لإنشاء النموذج الأكثر شمولاً حتى الآن، والذي يشرح كيف تساهم الحركات داخل نواة الأرض وغطائها والمناخ على السطح في الحركة القطبية.

وتسلط الدراستان الضوء على شبكة معقدة من التفاعلات داخل الأرض. فالأحداث التي تحدث على السطح، مثل ذوبان الجليد، قد يكون لها عواقب عميقة داخل النواة، والعكس صحيح.

وأوضح سوجا أن “تغير المناخ يتسبب في تحرك محور دوران الأرض، ويبدو أن ردود الفعل الناتجة عن الحفاظ على الزخم الزاوي تعمل أيضًا على تغيير ديناميكيات قلب الأرض”.

مع ذوبان الجليد القطبي، تنتقل المياه الناتجة من القطبين نحو خط الاستواء، مما يتسبب في دوران الأرض بشكل أبطأ مع مرور الوقت. أضخموأوضح بينيديكت سوجا أن هذه الظاهرة تشبه ما يحدث عندما تدور متزلجة على الجليد بشكل أبطأ عندما تكون ذراعاها ممدودتين مقارنة بحالتهما عندما تكونان مطويتين. وينطبق المبدأ نفسه على دوران الأرض.

وأضاف كياني شاهواندي، المؤلف الرئيسي للدراسة وطالب الدكتوراه، في مقال له في مجلة “ساينس أليرت” العلمية: “قد يؤثر تغير المناخ المستمر على العمليات في أعماق الأرض، وقد يكون له نطاق أكبر مما كان يُفترض سابقًا”. بيان صحفي.