طول اليوم يتذبذب كل 6 سنوات ، وقد نعرف أخيرًا السبب

شروق الشمس المداري تم ملاحظته من محطة الفضاء الدولية. (ناسا / مركز جونسون للفضاء)

قد تحتاج الطريقة التي نفكر بها حول مركز كوكبنا إلى تحديث جدي.

تشير الدلائل الجديدة إلى أنه بدلاً من الدوران باستمرار أسرع من دوران الأرض ، يتذبذب اللب الداخلي الصلب - يدور أولاً في اتجاه واحد فيما يتعلق بالسطح الموجود في الأعلى ، ثم الآخر ، ويغير الاتجاه كل ست سنوات.

هذا ليس له آثار فقط على فهمنا للأعمال الداخلية لعالمنا المنزلي ، بل يمكنه أيضًا أن يفسر بدقة لغزًا حير العلماء لبعض الوقت: تباين متذبذب في طول يوم الأرض ، بفترة 5.8 سنوات.

`` من النتائج التي توصلنا إليها ، يمكننا أن نرى تحولات سطح الأرض مقارنةً بجوهرها الداخلي ، كما أكد الناس لمدة 20 عامًا ، ' قال عالم الجيوفيزياء جون إي فيدال من جامعة جنوب كاليفورنيا ، لوس أنجلوس (UCLA).

ومع ذلك ، تُظهر ملاحظاتنا الأخيرة أن اللب الداخلي كان أبطأ قليلاً من 1969-1971 ثم تحرك في الاتجاه الآخر من 1971 إلى 1974. نلاحظ أيضًا أن طول اليوم نما وانكمش كما هو متوقع. إن مصادفة هاتين الملاحظتين تجعل التذبذب هو التفسير المحتمل.

على الرغم من أن فهمنا لجوهر الأرض قد تطور كثيرًا في العقود الأخيرة ، فلا يزال هناك الكثير مما لا نعرفه. لا يمكننا الذهاب إلى هناك والتركيز على ذلك. كل ما نعرفه ، حصلنا عليه من الملاحظات غير المباشرة ، مثل انتشار الموجات الزلزالية وترتد عبر الكوكب بأكمله.

لكن هذه لا تزال أداة فعالة للغاية. تمكن العلماء من التأكد من أن اللب الداخلي للأرض ربما يكون عبارة عن كرة ساخنة كثيفة من الحديد الصلب ، يبلغ قطرها حوالي 2440 كيلومترًا (1516 ميلًا) ، أي أكبر قليلاً من حجم بلوتو . تشير الدلائل أيضًا إلى أنها تُظهر دورانًا فائقًا ، وتدور أسرع من الأرض نفسها.

قام الباحثون بتفصيل هذه الظاهرة لأول مرة في عام 1996 ، مع تقدير معدل الدوران الفائق بدرجة واحدة في السنة. قام فيدال وزميله وي وانغ ، وهو أيضًا من جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس ، بمراجعة المعدل إلى 0.29 درجة سنويًا ، باستخدام بيانات من الاختبارات النووية تحت الأرض التي أجريت في موقع اختبار نوفايا زيمليا الروسي في السبعينيات.

في البحث الجديد ، عادوا بالزمن إلى الوراء ، مضيفين اختبارين أجريا تحت جزيرة أمشيتكا في عامي 1971 و 1969. وكشف ذلك عن شيء غريب. أشارت البيانات إلى أنه ، بدلاً من الدوران الفائق ، كان اللب الداخلي للأرض يتأرجح - أي أنه يدور ببطء أكثر من دوران الأرض ، بنحو 0.1 درجة في السنة.

رسم تخطيطي يوضح نموذج Vidale و Wang. (إدوارد سوتيلو / USC)

وقال الباحثون إن هذا يتفق مع التذبذب. عندما يكون في التأرجح الكامل لدورانه ، فإن النواة الداخلية تدور ، لكنها تبطئ بعد ذلك قبل أن تتسارع مرة أخرى.

'كانت فكرة تأرجح النواة الداخلية نموذجًا موجودًا ، لكن المجتمع منقسم حول ما إذا كان قابلاً للتطبيق ،' قال فيدال .

لقد ذهبنا إلى هذا متوقعين أن نرى نفس اتجاه الدوران والمعدل في الزوج السابق من الاختبارات الذرية ، لكننا بدلاً من ذلك رأينا العكس. لقد فوجئنا تمامًا عندما وجدنا أنها كانت تتحرك في الاتجاه الآخر.

تتطابق دورية التذبذب لمدة ست سنوات بدقة مع التذبذبات الأخرى التي ليس لدينا تفسير مؤكد لها.

تخضع أيام الأرض لتغيرات زمنية تزيد أو تقل عن 0.2 ثانية كل ست سنوات أو نحو ذلك ، أيضًا ، والمجال المغناطيسي للأرض يتأرجح أيضًا مع فترة ست سنوات . في السعة والمرحلة ، تتطابق مع دورية نموذج Vidale و Wang المشتق من تذبذبات اللب الداخلي للأرض.

كل هذا يعني أنه سيتطلب المزيد من البيانات للكشف ، وهو ما قد يكون خادعًا. المنشأة التي سجلت البيانات من التجارب النووية ، مصفوفة الزلازل ذات الفتحة الكبيرة لسلاح الجو الأمريكي ، أغلقت في عام 1978 ، والتجارب النووية تحت الأرض هي لم يكن قريبًا من غزير الإنتاج كما كان عليه من قبل .

لكن المزيد من التقدم في تكنولوجيا الاستشعار قد يعني أن البيانات التفصيلية اللازمة لسبر الجوهر الداخلي للأرض ليست بعيدة في المستقبل ؛ تقدم النتائج حتى الآن تلميحًا محيرًا إلى أن دواخل الأرض أكثر تعقيدًا قليلاً مما كنا نعرفه.

'اللب الداخلي غير ثابت - إنه يتحرك تحت أقدامنا ، ويبدو أنه يتحرك ذهابًا وإيابًا بضعة كيلومترات كل ست سنوات ،' قال فيدال .

أحد الأسئلة التي حاولنا الإجابة عليها هو ، هل يتحرك اللب الداخلي تدريجيًا ، أم أنه مغلق في الغالب مقارنة بأي شيء آخر على المدى الطويل؟ نحن نحاول أن نفهم كيف تشكل اللب الداخلي وكيف يتحرك بمرور الوقت - هذه خطوة مهمة في فهم هذه العملية بشكل أفضل.

تم نشر البحث في تقدم العلم .

من نحن

نشر حقائق تقارير مستقلة ومثبتة عن الصحة والفضاء والطبيعة والتكنولوجيا والبيئة.