تابستان امسال زودتر از سال‌های گذشته میگذرد!

به گزارش مجله خبری نگار/ایسکانیوز؛ دانشمندان به این نتیجه رسیده‌اند که در ماه‌های ژوئیه و اوت ۲۰۲۵، نوسانات جزئی در چرخش زمین باعث شده است که بسیاری از روز‌ها به طور قابل اندازه‌گیری (اگرچه نه به طور محسوس) کوتاه‌تر از حد معمول باشند.

طبق گزارش سایت timeanddate.com، دیروز ۲۲ ژوئیه، حدود ۱٫۳۴ میلی‌ثانیه کمتر از ۲۴ ساعت استاندارد (براساس تعریف ساعت اتمی یک روز استاندارد معادل ۸۶ هزار و ۴۰۰ ثانیه است) طول خواهد کشید. این تازه‌ترین مورد از مجموعه‌ای از روز‌های اندکی کوتاه شده در هفته‌های اخیر است.

در ۱۰ ژوئیه، که تاکنون کوتاه‌ترین روز سال ۲۰۲۵ بوده، زمین چرخش روزانه‌اش را ۱٫۳۸ میلی‌ثانیه سریع‌تر از حد معمول به پایان رساند؛ طبق داده‌های «سرویس بین‌المللی چرخش زمین و سیستم‌های مرجع» (IERS) پیش‌بینی می‌شود که در اوایل اوت، چندین روز پیاپی هر کدام بیش از یک میلی‌ثانیه کوتاه‌تر از ۲۴ ساعت باشند.

پیش‌بینی‌های قبلی این حدس را محتمل می‌کردند که برخی از این روز‌ها ممکن است رکورد سریع‌ترین چرخش را از زمان آغاز ساعت‌سنجی اتمی در دهه ۱۹۵۰ بشکنند، اما برآورد‌های اصلاح شده این احتمال را رد می‌کنند. رکورد فعلی برای کوتاه‌ترین روز متعلق به پنجم ژوئیه ۲۰۲۴ است، که ۱٫۶۶ میلی‌ثانیه کمتر از ۸۶ هزار و ۴۰۰ ثانیه بود.

این نوسانات بخشی از روندی در سال‌های اخیر است که در آن چرخش زمین رو به شتاب گرفتن دارد. با اینکه ممکن است نگران کننده به نظر برسد، اما جای نگرانی نیست، به گفته «دانکن اگنیو» (Duncan Agnew)، زمین فیزیکدان از مؤسسه اقیانوس‌شناسی اسکریپس در دانشگاه کالیفرنیا سن‌دیگو، این چیزی نیست که شما متوجهش بشوید.

روز‌های زمین هرگز ثابت نبوده‌اند

اصطکاک جزر و مدی ناشی از ماه، ذوب یخ‌های قطبی، باد‌ها و وضعیت جوی و حرکت هسته‌ی مذاب زمین همگی بر سرعت چرخش زمین به دور محور خود هنگام گردش سالانه به دور خورشید اثرگذارند. برخی از این نیرو‌ها علیه هم عمل می‌کنند و همه آنها در مقیاس‌های زمانی متفاوتی تأثیر می‌گذارند.

تغییر در چرخش

در مقیاس بلند مدت، اثر تجمعی کشش ماه بر زمین که باعث اصطکاک چرخشی می‌شود، ما را کُند می‌کند. حدود ۷۰ میلیون سال پیش، در اواخر دوره کرتاسه، یک روز برای دایناسور‌ها حدود ۳۰ دقیقه کوتاه‌تر بود؛ طبق تجزیه و تحلیل دقیق پوسته‌های فسیل شده صدف‌های دریایی.

در میلیون‌ها سال آینده نیز انتظار می‌رود دقیقه‌هایی به هر چرخه چرخشی زمین افزوده شود. اگر زمان کافی (حدود ۵۰ میلیارد سال) در اختیار باشد، ماه سرانجام چرخش زمین را آنقدر کند خواهد کرد که با سرعت گردش خود به دور زمین برابر شود و زمین وارد پدیده «قفل جزر و مدی» شود. در آن صورت، طول یک روز روی زمین برابر با یک ماه قمری خواهد بود. البته، به احتمال زیاد هرگز به آن نقطه نمی‌رسیم، چون پیش‌بینی می‌شود خورشید در حدود پنج میلیارد سال آینده به یک غول سرخ تبدیل می‌شود و زمین و ماه را کاملاً در خود فرو می‌برد، بسیار پیش از آنکه زمین متوقف شود.

اما حرکت هسته زمین نیز وجود دارد، که برخلاف روند بلند مدت مذکور، در مقیاس دهه‌ها تأثیر می‌گذارد. هسته مذاب سیاره ما نیز می‌چرخد (هرچند بسیار آشفته‌تر از سطح زمین). همین چرخش هسته است که میدان مغناطیسی زمین را تولید می‌کند: جریان‌های الکتریکی حاصل از چرخش آهن مذاب باعث یک اثر الکترومغناطیسی می‌شود. اما در سال‌های اخیر، سرعت چرخش این هسته کاهش یافته است.

اگنیو می‌گوید: دانشمندان دقیقاً نمی‌دانند چرا. با اینکه هر یک از سواحل آمریکا به مرکز زمین نزدیک‌تر از ساحل مقابل است، ما در واقع درک چندانی از هسته نداریم. به گفته او، پیش‌بینی حرکت آن مثل پیش‌بینی آب و هواست بدون اینکه چیزی را ببینی.

حفظ تکانه زاویه‌ای

آنچه مسلم است، این است که سطح، هسته و جو زمین یک سامانه فیزیکی بسته را تشکیل می‌دهند. طبق قانون بقای تکانه زاویه‌ای، یک سامانه چرخان باید تکانه کل خود را حفظ کند، مگر اینکه گشتاور خارجی بر آن وارد شود. اگنیو توضیح می‌دهد که وقتی حرکت هسته کند می‌شود، این کاهش سرعت باید توسط بخش دیگری از سامانه جبران شود. بنابراین، به شکلی متناقض، سطح زمین سریع‌تر می‌چرخد. (تجسم این موضوع در ذهن سخت است، اما با آزمایش ساده قابل نمایش است.) همین الگو در هسته، دلیل اصلی کوتاه‌تر شدن روز‌ها در ۵۰ سال اخیر است.

جو زمین و چرخش

به همین شکل، حرکت جو نیز بر سطح زمین تأثیر دارد. جریان‌های جوی مانند جت‌استریم‌ها به‌صورت فصلی تغییر می‌کنند. در تابستان، این باد‌های همیشگی ضعیف‌تر و کندتر می‌شوند. باز هم، به لطف قانون بقای تکانه زاویه‌ای، این حرکت به سطح زمین منتقل شده و باعث افزایش سرعت چرخش زمین می‌شود.

به همین دلیل است که از سالی به سال دیگر، الگو‌های فصلی مشخصی در طول روز‌های زمین دیده می‌شود. تغییرات کوچک در آب‌وهوا و سرعت باد‌های جهانی نیز اثرگذاری بیشتری دارند، به گفته کلارک ویلسون، زمین‌فیزیک‌دان و ژئودزیست دانشگاه تگزاس در آستین. تغییرات اقلیمی با تغییر الگو‌های آب‌وهوایی و جابجایی آب در سطح سیاره، بر چرخش زمین اثر می‌گذارد. سطح زمین به دلیل ذوب یخ‌های قطبی اندکی کندتر می‌چرخد، هرچند این اثر برای غلبه بر تأثیر هسته کافی نیست.

نقش ماه در نوسانات

در نهایت، ماه نیز گهگاه دوباره وارد میدان می‌شود. موقعیت نسبی ماه نسبت به زمین در مدار بیضوی خود، میزان اصطکاک وارد بر زمین را تغییر می‌دهد. ماه دو بار در ماه دقیقاً بالای استوا قرار می‌گیرد، و دو بار به بیشینه شمالی یا جنوبی خود می‌رسد. در این نقاط خارج از مرکز، کشش ماه کمتر می‌شود، و زمین کمی سرعت می‌گیرد، به گفته اگنیو.

اندازه‌گیری‌های بسیار دقیق

با اینکه تأخیر‌های میلی‌ثانیه‌ای در طول زمان به ثانیه‌های کبیسه می‌انجامد، ولی به‌طور کلی زندگی ما را مختل نمی‌کنند. دلیل اینکه چندین نهاد بین‌المللی چرخش و انحراف زمین را با دقت بالا رصد می‌کنند، این است که این اعداد برای سامانه‌های موقعیت‌یابی جهانی (GPS) حیاتی هستند—مثل آنچه ارتش‌ها به آن متکی‌اند.

ویلسون می‌گوید: علاقه امروزی به این نوسانات، بیشتر برای اهداف ناوبری است». GPS به ماهواره‌هایی وابسته است که به دور زمین می‌چرخند. وقتی سرعت چرخش زمین تغییر می‌کند (یا انحراف محور آن تغییر می‌کند)، ارتباط ما با آن ماهواره‌ها نیز تغییر می‌کند. برای مثلث‌بندی دقیق موقعیت روی زمین، دانشمندان باید دقیقاً بدانند زمین در چه موقعیتی نسبت به ماهواره‌ها قرار دارد. ویلسون می‌گوید: یک خطای یک‌هزارم ثانیه‌ای در سرعت چرخش، می‌تواند به حدود نیم‌متر خطا در تعیین موقعیت منجر شود.

برای پیش‌بینی دقیق این سرعت تا صدم میلی‌ثانیه، نهادهایی، چون IERS به اثراتی، چون موقعیت ماه، جزر و مد، و تغییرات فصلی جو تکیه می‌کنند، اگنیو توضیح می‌دهد. ویلسون می‌افزاید که آنها همچنین از داده‌های جهانی هواشناسی استفاده می‌کنند. سپس، برای اندازه‌گیری واقعی سرعت چرخش، مجموعه‌ای از تلسکوپ‌های رادیویی حرکت زمین را نسبت به چارچوب مرجع آسمانی بسیار دور و نسبتاً ثابت بررسی می‌کنند.

پیش‌بینی‌ها ممکن است کمی خطا داشته باشند، پس دقیقاً نمی‌دانیم امروز با چه سرعتی گذشته تا وقتی که به پایان برسد. اما می‌توان با اطمینان گفت روز‌های کوتاه‌تری در راه‌اند. دلیلی دیگر برای اینکه از تابستان باقی‌مانده‌تان نهایت بهره را ببرید.