علماء يرصدون دوراناً أسرع للأرض ويُعلنون عن الإجراءات التي قد يتخذونها

لاحظ باحثون وعلماء في بريطانيا أن الأرض بدأت تدور بشكل أسرع مما كانت عليه قبل نصف قرن، وهو الأمر الذي قد يضطر العلماء إلى اتخاذ إجراءات طارئة.

إجراءات قد يتخذها العلماء بسبب سرعة دوران الأرض

يحتوي اليوم على الأرض على 86 ألفاً و400 ثانية، لكن الدوران ليس منتظماً، وهو ما يعني أنه على مدار عام، كل يوم يحتوي على جزء من الثانية أكثر أو أقل.

يقول العلماء إنهم قد يضطرون إلى إزالة ثانية واحدة من الساعة الذرية، المعروفة بأنها ضابط الوقت العالمي، إذ استمرت سرعة الأرض في الزيادة. تُعتبر الساعة الذرية دقيقة للغاية، وتقيس الوقت بحركة الإلكترونات في الذرات التي بُرّدت إلى الصفر المطلق.

عندما تختلف سرعة الدوران حتى ولو بشكل طفيف، يؤثر هذا على الساعة الذرية، ما قد يتطلب إضافة الثواني الكبيسة عندما يتحرك العالم بشكل أسرع قليلاً. لذلك، للحفاظ على توافق الساعة الذرية مع عدد الثواني في دوران الأرض، تمت إضافة الثواني الكبيسة كل نحو 18 شهراً منذ عام 1972.

أما فكرة الثانية الكبيسة السلبية فقد ظهرت العام الماضي فقط، عندما بدأ التناوب في التسارع، لكن هذا تباطأ مرة أخرى منذ ذلك الحين، فقد كان متوسط اليوم في عام 2021 أقل بمقدار 0.39 مللي ثانية عن عام 2020. ولم تُضف ثانية كبيسة إلى الساعة الذرية منذ عام 2016، ورغم كون الأرض كانت تتسارع مرة أخرى، إلا أنها بدأت في التباطؤ مرة أخرى في عام 2021.

بسبب زيادة سرعة دوران الأرض، أشار عالم المختبر الفيزيائي الوطني البريطاني، بيتر ويبرلي، إلى الحاجة إلى زيادة ثانية كبيسة سلبية.

اختلاف سرعة دوران الأرض عبر التاريخ

عبر التاريخ، اختلفت سرعة دوران الأرض، فمنذ ملايين السنوات، كانت الأرض تدور حوالي 420 مرة في السنة، لكن هذا العدد تناقص إلى 365 مرة.

يحدث عدم انتظام سرعة دوران الأرض بسبب حركة قلب الأرض ومحيطاتها وغلافها الجوي، فضلاً عن سحب القمر.

منذ تكوينها قبل حوالي 4.5 مليار سنة، أخذ دوران الأرض يتباطأ تدريجياً، وهو ما أدى إلى أن أيام الأرض أصبحت أطول تدريجياً. تباطؤ الأرض الحالي، رغم كونه كما سبق الذكر ليس ملحوظاً بالنسبة لنا، إلا أنه يكفي لإحداث تغييرات كبيرة على مدى دهور.

يقترح بحث أن أحد هذه التغييرات التي قد يُحدثها هذا الأمر، ربما يكون الأهم على الإطلاق، على الأقل بالنسبة لنا، وهو أنه قد تم ربط تطويل الأيام الآن بتأكسد الغلاف الجوي للأرض.

على وجه التحديد، كانت الطحالب الخضراء المزرقة، أو البكتيريا الزرقاء، التي ظهرت وتكاثرت قبل حوالي 2.4 مليار سنة قادرة على إنتاج المزيد من الأكسجين كمنتج ثانوي أيضي لأن أيام الأرض أصبحت أطول.

قال عالم الأحياء الدقيقة جريجوري ديك من جامعة ميتشيغان: "كان السؤال الدائم في علوم الأرض هو كيف يحصل الغلاف الجوي للأرض على الأكسجين، وما هي العوامل التي تم التحكم فيها عند حدوث هذه الأكسجة. يُشير بحثنا إلى أن معدل دوران الأرض، بمعنى آخر، طول النهار، رُبما كان له تأثير مهم على نمط وتوقيت أكسجة الأرض."

هناك عنصران رئيسيان لهذه القصة، للوهلة الأولى، لا يبدو أن لهما علاقة كبيرة ببعضهما البعض. الأول هو أن دوران الأرض يتباطأ، والسبب في ذلك هو أن القمر يمارس قوة الجاذبية على الكوكب، مما يتسبب في تباطؤ الدوران لأن القمر يبتعد تدريجياً. نحن نعلم، استناداً إلى السجل الأحفوري، أن الأيام كانت 18 ساعة فقط منذ 1.4 مليار سنة.

يُعرف المكون الثاني باسم حدث الأكسدة العظيم، عندما ظهرت البكتيريا الزرقاء بكميات كبيرة لدرجة أن الغلاف الجوي للأرض شهد ارتفاعاً حاداً وكبيراً في الأكسجين. بدون هذه الأكسدة، يعتقد العلماء أن الحياة كما نعرفها لم تكن لتظهر. لذلك، على الرغم من أن البكتيريا الزرقاء قد تتأثر قليلاً بالعين الجانبية اليوم ، إلا أن الحقيقة هي أننا ربما لن نكون هنا بدونها.

يقول العلماء، أن الأمر قد يستغرق بضع ساعات قبل أن تبدأ البكتيريا الزرقاء في إنتاج الأكسجين، فهي تتأخر طويلاً عن العمل في الصباح. يبدو الأمر كما لو أنها تتأخر في الاستيقاظ، هذا يعني أن نافذة النهار التي تستطيع فيها البكتيريا الزرقاء ضخ الأكسجين محدودة للغاية، وهذه الحقيقة هي التي لفتت انتباه عالم المحيطات براين آربيك من جامعة ميتشيغان. تساءل عما إذا كان تغيير طول اليوم على مدار تاريخ الأرض كان له تأثير على عملية التمثيل الضوئي.

الأرض تقع داخل نفق عملاق يصل إلى نهاية الكون

كانت الهياكل الغامضة في الفضاء أمراً مُحيراً بالنسبة لعلماء الفلك على مدار العقود الماضية، هذه الهياكل هي هياكل ضخمة تُرى عند الظلمة الحالكة متوسطة للمشهد في السماء، كشفت دراسة جديدة، أجراها فريق من العلماء بهدف تفسير الهياكل المغناطيسية الغامضة المنتشرة في الفضاء، عن معلومات مثيرة، أكدوا خلالها وجود نفق عملاق يُحيط بكوكب الأرض.

خلال بحث جديد، توصل العلماء إلى أن المنطقتين اللتين تحملان اسم منطقة North Polar Spur ومنطقة Fan يوجدان على جانبين متقابلين من الفضاء في السماء، وهما مرتبطين ببعضهما عن طريق نظام معقد واسع من الخيوط الممغنطة. المنطقتان السابق ذكرهما تم اكتشافهما بشكل دقيق منذ ستينيات القرن الماضي، لكن كان من الصعب جداً على العلماء فهم طبيعتيهما المعقدتين؛ إذ يبعدان عن بعضهما بنحو مئات أو آلاف السنين الضوئية، بحسب التوقعات غير المؤكدة، ولم يربط أحد بين هذه الهيكلين العملاقين سابقاً.

أشار العلماء إلى أن هذا النظام الذي يربط المنطقتين يُشكل ما يُشبه النفق العملاق الذي يُحيط بالنظام الشمسي والعديد من النجوم القريبة بجانبه، تُشير الدراسة كذلك، إلى أن الأرض قد تكون محاطة بنفق مغناطيسي عملاق؛ ويُشكل هذا النفق هيكلاً عظيماً، يصل إلى حدود الكون.

خلال تصريحات إعلامية تقول عالمة الفلك جينيفر ويست، من جامعة تورنتو في كندا، التي تمكنت وزملاؤها، العاملون بالدراسة، إظهار هذا الترابط بين المنطقتين من خلال ربطهما عن طريق حلقات الراديو البارزة في الفراغ بينهما؛ وهو ما يحل العديد من المشكلات المُحيرة المرتبطة بكلتا المنطقتين: "إذا نظرنا إلى السماء فسنرى هذا الهيكل الذي يُشبه النفق في أي اتجاه ننظر إليه تقريباً، إذا كانت لدينا عيون طبيعية يمكنها رؤية أضواء خطوط الراديو".

استناداً إلى البيانات الأولية المتاحة في وقتنا الحالي توقع الباحثون أن هذه الإشارات الراديوية المستقطبة تنشأ بسبب موقعنا في داخل الذراع الراديوية، أي من داخل النفق؛ لذلك نحن نشاهده بهذه الطريقة الفريدة.

تُضيف ويست قائلة: "قبل بضع سنوات أخبرني توم لانديكر، وهو أحد المؤلفين المشاركين في بحثنا، عن ورقة بحثية تعود لعام 1965، أي من الأيام الأولى لعلم الفلك الراديوي، ألهمتني تلك الورقة لتطوير هذه الفكرة، وربط نموذجي بالبيانات الأفضل التي تقدمها لنا تلسكوباتنا اليوم".