تدور الأرض بشكل أسرع هذا الصيف ، مما يجعل الأيام أقصر بشكل هامشي وجذب انتباه العلماء وحرمي الزمن.
كان 10 يوليو هو أقصر يوم في العام حتى الآن ، حيث تدوم 1.36 ميلي ثانية أقل من 24 ساعة ، وفقًا لبيانات من خدمة الدوران الدولي للأنظمة المرجعية والمرجعية والبحرية الأمريكية ، التي جمعتها TimeAnddate.com. تأتي الأيام القصيرة بشكل أكثر استثنائية في 22 يوليو و 5 أغسطس ، وتوقع حاليًا أن تكون 1.34 و 1.25 ميلي ثانية أقصر من 24 ساعة ، على التوالي.
طول اليوم هو الوقت الذي يستغرقه الكوكب لإكمال دوران كامل على محوره – 24 ساعة أو 86400 ثانية في المتوسط. ولكن في الواقع ، كل دوران غير منتظم بعض الشيء بسبب مجموعة متنوعة من العوامل ، مثل سحب الجاذبية للقمر ، والتغيرات الموسمية في الغلاف الجوي وتأثير قلب السائل للأرض. نتيجة لذلك ، يستغرق الدوران الكامل عادة أقل قليلاً أو أكثر قليلاً من 86،400 ثانية – تباينًا عن المللي ثانية فقط ليس له أي تأثير واضح على الحياة اليومية.
ومع ذلك ، يمكن لهذه التناقضات ، على المدى الطويل ، أن تؤثر على أجهزة الكمبيوتر والأقمار الصناعية والاتصالات السلكية واللاسلكية ، وهذا هو السبب في أن أصغر انحرافات الوقت يتم تتبعها باستخدام الساعات الذرية ، والتي تم تقديمها في عام 1955. يعتقد بعض الخبراء أن هذا يمكن أن يؤدي إلى سيناريو مشابه لمشكلة Y2K ، التي هددت بجلب الحضارة الحديثة إلى هالة.
تحسب الساعات الذرية تذبذبات الذرات المحتفظ بها في غرفة فراغ على مدار الساعة نفسها لحساب 24 ساعة إلى أقصى درجة من الدقة. نحن نسمي الوقت الناتج بالتوقيت العالمي ، أو الوقت العالمي المنسق ، والذي يعتمد على حوالي 450 ساعة ذرية وهو المعيار العالمي لحفظ الوقت ، وكذلك الوقت الذي يتم فيه تعيين جميع هواتفنا وأجهزة الكمبيوتر.
ساعة ذرية في مختبر الزمن في Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) في ألمانيا. تستخدم هذه الأجهزة الليزر والذرات لحساب الوقت بدقة شديدة. – جوليان ستراتينشولت/تحالف الصور/DPA/Getty Images
يتابع علماء الفلك أيضًا دوران الأرض – باستخدام الأقمار الصناعية التي تحقق من موضع الكوكب بالنسبة للنجوم الثابتة ، على سبيل المثال – ويمكنهم اكتشاف الاختلافات الدقيقة بين وقت الساعات الذرية ومقدار الوقت الذي يستغرقه بالفعل الأرض لإكمال التناوب الكامل. في العام الماضي ، في 5 يوليو 2024 ، شهدت الأرض أقصر يوم تم تسجيله على الإطلاق منذ ظهور الساعة الذرية قبل 65 عامًا ، عند 1.66 ميلي ثانية أقل من 24 ساعة.
وقال دنكان أغنيو ، أستاذ فخري في معهد سكريبس لعلوم المحيطات ، وهو عالم جيوفيزيائي بحثي في جامعة كاليفورنيا ، سان دييغو: “لقد كنا في اتجاه نحو أيام أسرع قليلاً منذ عام 1972”. “لكن هناك تقلبات. إنه مثل مشاهدة سوق الأوراق المالية ، حقًا. هناك اتجاهات طويلة الأجل ، ثم هناك قمم وسقوط”.
في عام 1972 ، بعد عقود من الدوران ببطء نسبيًا ، تراكمت تدورات الأرض مثل التأخير بالنسبة إلى الوقت الذري لدرجة أن خدمة الدوران الدولي للأنظمة والأنظمة المرجعية قد فرضت إضافة “قفزة ثانية” إلى UTC. هذا مشابه لـ Leap Year ، الذي يضيف يومًا إضافيًا إلى فبراير كل أربع سنوات لحساب التناقض بين التقويم الغريغوري والوقت الذي يستغرقه الأرض لإكمال مدار واحد حول الشمس.
منذ عام 1972 ، تمت إضافة ما مجموعه 27 ثانية من القفزة إلى UTC ، ولكن معدل الإضافة تباطأ بشكل متزايد ، بسبب سرعة الأرض ؛ تمت إضافة تسع ثواني قفزة خلال السبعينيات من القرن الماضي ، بينما لم تتم إضافة أي قفزة جديدة منذ عام 2016.
في عام 2022 ، صوت المؤتمر العام حول الأوزان والتدابير (CGPM) للتقاعد من القفزة الثانية بحلول عام 2035 ، مما يعني أننا قد لا نرى آخر آخر يضاف إلى الساعات. ولكن إذا استمرت الأرض في الدوران بشكل أسرع لعدة سنوات أخرى ، وفقًا لـ AgNew ، فقد تحتاج ثانية واحدة في النهاية إلى إزالتها من UTC. قال: “لم تكن هناك قفزة سلبية ثانية أبدًا ، لكن احتمال وجود واحدة من الآن و 2035 تبلغ حوالي 40 ٪.”
ما الذي يجعل الأرض تدور بشكل أسرع؟
وقال أغنيو إن الأجل الأجل في دوران الأرض تأتي من القمر والمد والجزر ، مما يجعلها تدور عندما يكون القمر الصناعي فوق خط الاستواء وأسرع عندما يكون على ارتفاعات أعلى أو أقل. يركز هذا التأثير على حقيقة أنه خلال الصيف يدور بشكل طبيعي بشكل أسرع – نتيجة الجو نفسه يتباطأ بسبب التغييرات الموسمية ، مثل التيار النفاث الذي يتحرك شمالًا أو جنوبًا ؛ تملي قوانين الفيزياء أن الزخم الزاوي الكلي للأرض وجوها يجب أن يظل ثابتًا ، وبالتالي فإن سرعة الدوران المفقودة في الغلاف الجوي يتم التقاطها بواسطة الكوكب نفسه. وبالمثل ، على مدار الخمسين عامًا الماضية ، تباطأ قلب الأرض السائل أيضًا ، حيث تسرع الأرض الصلبة حولها.
من خلال النظر إلى مزيج من هذه الآثار ، يمكن للعلماء التنبؤ بما إذا كان اليوم القادم قد يكون قصيرًا بشكل خاص. وقالت يهوذا ليفين ، وهي فيزيائية وزميل المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا في قسم الزمان والترددات: “هذه التقلبات لها ارتباطات قصيرة في الفترة ، مما يعني أنه إذا كانت الأرض تسرع في يوم من الأيام ، فإنها تميل إلى السرعة في اليوم التالي أيضًا”. “لكن هذا الارتباط يختفي وأنت تذهب إلى فترات أطول وأطول. وعندما تصل إلى عام ، يصبح التنبؤ غير مؤكد تمامًا. في الواقع ، لا تتنبأ خدمة التناوب والأنظمة المرجعية الدولية بالتناوب على الأرض مسبقًا أكثر من عام.”
يتأثر معدل الدوران بالأرض بالعديد من العوامل ، لكن القمر والمد والجزر لعبوا دورًا رئيسيًا. – ناسا
وقال ليفين إنه في حين أن يومًا قصيرًا لا يحدث أي فرق ، فإن الاتجاه الأخير للأيام الأقصر يزيد من إمكانية وجود قفزة سلبية ثانية. “عندما تم تعريف النظام الثاني قفزة في عام 1972 ، لم يعتقد أحد حقًا أن الثانية السلبية ستحدث” ، كما أشار. “لقد كان مجرد شيء تم وضعه في المعيار لأنه كان عليك القيام بذلك من أجل الاكتمال. افترض الجميع أن هناك حاجة إلى ثوان إيجابية فقط ، ولكن الآن تقصير الأيام يجعل (ثواني قفزة سلبية) في خطر الحدوث ، إذا جاز التعبير.”
وأوضح ليفين أن احتمال حدوث قفزة سلبية يثير مخاوف لأنه لا تزال هناك مشاكل مستمرة مع ثواني قفزة إيجابية بعد 50 عامًا. “لا تزال هناك أماكن تفعل ذلك بشكل خاطئ أو تفعل ذلك في الوقت الخطأ ، أو القيام بذلك (مع) الرقم الخطأ ، وهلم جرا. وذلك مع قفزة إيجابية ثانية ، والتي تم القيام بها مرارًا وتكرارًا. هناك قلق أكبر من القفزة السلبية الثانية ، لأنه لم يتم اختباره مطلقًا ، لم يتم تجربته أبدًا.”
نظرًا لأن العديد من أنظمة التقنيات الأساسية تعتمد على الساعات والوقت للعمل ، مثل الاتصالات ، والمعاملات المالية ، والشبكات الكهربائية ، وأقمار الصندوق الكهربائي ، على سبيل المثال '99' إلى '00. '
دور ذوبان الجليد
يعد تغير المناخ أيضًا عاملاً مساهماً في قضية قفزة الثانية ، ولكن بطريقة مفاجئة. على الرغم من أن الاحتباس الحراري كان له آثار سلبية كبيرة على الأرض ، عندما يتعلق الأمر بحفظ الوقت لدينا ، فقد عمل على مواجهة القوى التي تسرع تدور الأرض. تفاصيل دراسة نشرتها Agnew في مجلة Agnew في مجلة Nature كيف ينتشر ذوبان الجليد في القارة القطبية الجنوبية وغرينلاند على المحيطات ، مما يبطئ دوران الأرض – مثلما يشبه إلى حد كبير متزلج مع أذرعهم على رأسهم ، لكن الغزل أبطأ إذا كانت الأسلحة مدسلة على طول الجسم.
وقال أغنيو: “إذا لم يذوب هذا الجليد ، إذا لم يكن لدينا ظاهرة حرارية عالمية ، فسنقدم بالفعل قفزة سلبية في المرتبة الثانية ، أو سنكون قريبًا جدًا من الحصول عليها”. Meltwater من Greenland و Antarctica Ice Sheets هو المسؤول عن ثلث ارتفاع مستوى سطح البحر العالمي منذ عام 1993 ، وفقًا لناسا.
منظر للأحذية الجليدية في جزيرة حدوة الحصان في أنتاركتيكا. يذوب الجليد هنا وفي غرينلاند يؤثر على سرعة دوران الأرض. – Sebnem Coskun/Anadolu Agency/Getty Images
إن التحول الشامل لهذا الجليد ذوبان هذا لا يسبب تغييرات في سرعة دوران الأرض فحسب ، بل أيضًا في محور التناوب ، وفقًا للبحث الذي يقوده بنديكت سوجا ، أستاذ مساعد في وزارة الهندسة المدنية والبيئية والجيمية للمعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا في زوريخ ، سويسترلاند. إذا استمر الاحترار ، فقد يصبح تأثيره مهيمنًا. وقال سوجا: “بحلول نهاية هذا القرن ، في سيناريو متشائم (يستمر فيه البشر في انبعاث المزيد من غازات الدفيئة) ، يمكن أن يتجاوز تأثير تغير المناخ تأثير القمر ، الذي كان يقود حقًا دوران الأرض على مدار مليارات السنين الماضية”.
في الوقت الحالي ، من المحتمل أن يكون هناك المزيد من الوقت للاستعداد للعمل مفيد ، بالنظر إلى عدم اليقين في التنبؤات طويلة الأجل على سلوك الغزل للأرض. “أعتقد أن (الغزل الأسرع) لا يزال ضمن حدود معقولة ، لذلك قد يكون التباين الطبيعي” ، قال Soja. “ربما في غضون بضع سنوات ، يمكن أن نرى مرة أخرى موقفًا مختلفًا ، وطويل الأجل ، يمكننا أن نرى الكوكب يتباطأ مرة أخرى. سيكون هذا الحدس الخاص بي ، لكنك لا تعرف أبدًا”.
اشترك في النشرة الإخبارية لنظرية Wonder's Wonder Science. استكشف الكون مع الأخبار عن الاكتشافات الرائعة والتقدم العلمي والمزيد.
لمزيد من الأخبار والنشرات الإخبارية CNN قم بإنشاء حساب في CNN.com