پدیده پویای چرخش زمین و تاثیر آن بر نگه داری زمان

چرخش زمین: پدیده‌ای پویا و تغییرپذیر

اگرچه ممکن است چرخش زمین همچون یک ساعت کیهانی ثابت به نظر برسد، اما پژوهش‌های علمی نشان داده‌اند که سرعت چرخش زمین همواره در حال تغییر است. در گذشته، طول شبانه‌روز زمین ثابت نبوده است؛ برای مثال، در دوران مزوزوئیک، هر روز تقریباً ۲۳ ساعت به طول می‌انجامید و در عصر برنز، طول روز تقریباً نیم ثانیه کوتاه‌تر از امروز بود. پیش‌بینی‌ها حاکی از آن است که طی ۲۰۰ میلیون سال آینده، مدت زمان یک روز به ۲۵ ساعت افزایش خواهد یافت.

با این وجود، این بازه‌های زمانی عظیم، تغییرات کوچک‌تر و منظمی را که طی سال‌ها، ماه‌ها و حتی روزها اتفاق می‌افتد پوشش نمی‌دهند. روز ۲۴ ساعته‌ای که می‌شناسیم—معادل با ۸۶,۴۰۰ ثانیه—درواقع تنها یک میانگین است. نوسانات روزانه تحت تاثیر عواملی چون جزر و مد اقیانوسی، فعالیت‌های لرزه‌ای، تغییرات در هسته و گوشته زمین، و بادهای جوی رخ می‌دهد. این فرآیندهای ژئوفیزیکی به‌طور ظریفی منجر به افزایش یا کاهش سرعت چرخش زمین در طول زمان می‌شوند.

کوتاه‌ترین روزهای ۲۰۲۴: تاریخ‌های کلیدی و دلایل علمی

تاثیر ماه و تغییر سرعت چرخش زمین

بر اساس تحقیقات جدید خدمات بین‌المللی چرخش زمین و سیستم‌های مرجع (IERS)، انتظار می‌رود امسال در تابستان، سرعت چرخش زمین به‌طور موقتی افزایش یابد. به طور خاص، سه روز از سال ۲۰۲۴ که کوتاه‌ترین مدت‌ها را خواهند داشت، به ترتیب در تاریخ‌های ۹ ژوئیه، ۲۲ ژوئیه و ۵ اوت اتفاق خواهند افتاد. در این روزها، ماه بیشترین فاصله را نسبت به استوای زمین خواهد داشت که باعث تغییر جزئی در نیروی جزر و مد و به تبع آن تاثیر بر سرعت چرخش زمین می‌شود. پیش‌بینی‌ها نشان می‌دهد که روز ۵ اوت کوتاه‌ترین روز سال خواهد بود و مدت آن حدود ۱.۵۱ میلی‌ثانیه کمتر از میانگین ۲۴ ساعت خواهد بود.

اگرچه این رکورد کوتاه‌ترین روز را نمی‌شکند (که چند روز پیش‌تر و در تاریخ ۵ ژوئیه ۲۰۲۴ ثبت شد، زمانی که روز ۱.۶۶ میلی‌ثانیه کوتاه‌تر از میانگین بود)، اما نسبت به آغاز این روند در سال ۲۰۲۰، نشانه‌ای از افزایش محسوس سرعت چرخش زمین است و موجب افزایش علاقه و بحث‌های علمی شده است.

دیدگاه کارشناسان و عوامل ناشناخته

دکتر لئونید زوتوف، پژوهشگر چرخش زمین در دانشگاه دولتی مسکو، در مصاحبه‌ای با timeanddate.com گفت: «هیچکس انتظار این موضوع را نداشت. علت این شتاب همچنان نامشخص است... اکثر دانشمندان معتقدند پاسخ را باید در درون زمین جست‌وجو کرد. مدل‌های اقیانوسی و جوی این شتاب بزرگ را توضیح نمی‌دهند.» این موضوع نشان می‌دهد که اگرچه نیروهای خارجی مانند گرانش ماه می‌توانند باعث نوسانات کوتاه‌مدت شوند، اما فرآیندهای پیچیده‌تری در درون زمین عامل اصلی افزایش اخیر سرعت چرخش محسوب می‌شوند.

آینده زمان‌سنجی: ثانیه‌های کبیسه و روندهای بلندمدت

پیامدها برای سنجش زمان

افزایش مشاهده شده در سرعت چرخش زمین پیامدهای مهمی برای سیستم‌های بین‌المللی نگه‌داری زمان به همراه دارد. اگر این روند ادامه یابد، کارشناسان پیش‌بینی می‌کنند که برای نخستین بار در تاریخ، ممکن است لازم شود یک ثانیه کبیسه را در سال ۲۰۲۹ از زمان رسمی کسر کنیم. به طور سنتی، ثانیه‌های کبیسه برای هماهنگی ساعت‌های اتمی با چرخش زمین اضافه می‌شوند، اما با افزایش سرعت چرخش، نیاز به حذف ثانیه‌های کبیسه به وجود می‌آید. بنا بر گزارش timeanddate.com، انتظار می‌رود این افزایش سرعت چرخش تا سال ۲۰۲۵ ادامه یابد.

با این حال، ثانیه کبیسه خود یک راه‌حل موقتی است. نهادهای بین‌المللی زمان‌سنجی توافق کرده‌اند تا سال ۲۰۳۵ به دلیل اختلالات فناوری و شبکه‌های ارتباطی، این تنظیم را به‌طور کامل حذف کنند.

چشم‌انداز بلندمدت و پژوهش مداوم

با وجود افزایش اخیر سرعت چرخش، دکتر زوتوف و برخی دیگر از کارشناسان معتقدند این پدیده، روندی دائمی یا فزاینده نخواهد بود. از منظر زمین‌شناسی، گرایش طبیعی زمین به سمت کاهش تدریجی سرعت چرخش است که علت اصلی آن، اصطکاک جزر و مد و توزیع مجدد جرم—نظیر ذوب یخ‌های قطبی یا جابجایی‌های تکتونیکی—است. بدین ترتیب، هرچند این دوره‌های کوتاه سرعت گرفتن زمین موجب جلب توجه می‌شوند، اما روند بلندمدت همچنان شامل کند شدن تدریجی چرخش زمین است.

جمع‌بندی

چرخش زمین امسال برای چند روز به طور نامحسوسی سریع‌تر خواهد شد، اما این تغییرات کوتاه مدت نشان‌دهنده تعامل پیچیده میان مکانیک سماوی، فرآیندهای ژئوفیزیکی و سیستم‌های سنجش زمان ماست. نظارت مداوم نهادهایی مانند IERS و پژوهش محققان در سراسر جهان برای درک بهتر این پدیده حیاتی است. با پیشرفت دانش بشر، روش‌های نگه‌داری زمان نیز متناسب با ریتم‌های پویای زمین همچنان توسعه خواهد یافت.