0

كشفت دراسة أن دوران اللب الداخلي للأرض يمكن أن ينعكس ويطيل الأيام

الشعور بأن اليوم يستمر؟ قد لا تكون مجرد علامة على أنك بحاجة إلى عطلة.

كشف العلماء أن الأيام على الأرض يمكن أن تزداد في الطول ، وذلك بفضل التغيرات في دوران اللب الداخلي لكوكبنا.

يتم تحديد السرعة والاتجاه اللذين يدوران فيهما بواسطة المجال المغناطيسي الناتج عن اللب الخارجي السائل الذي يحيط به.

لكن الحسابات التي أجراها فريق من جامعة بكين في الصين تكشف أنه ربما يكون قد تباطأ ، بل وانعكس ، في السنوات الـ 14 الماضية.

كشف العلماء أن الأيام على الأرض يمكن أن تزداد في الطول ، وذلك بفضل التغييرات في دوران اللب الداخلي لكوكبنا (صورة الأسهم)

حلل الباحثون الموجات الزلزالية الناتجة عن عشرات الآلاف من الزلازل التي مرت عبر اللب الداخلي للأرض منذ الستينيات.  بالصورة: مسارات الموجات الزلزالية المستخدمة في الدراسة

حلل الباحثون الموجات الزلزالية الناتجة عن عشرات الآلاف من الزلازل التي مرت عبر اللب الداخلي للأرض منذ الستينيات. بالصورة: مسارات الموجات الزلزالية المستخدمة في الدراسة

أربع طبقات من كوكب الأرض

قشرة: حتى عمق 44 ميلاً (70 كم) ، هذه هي الطبقة الخارجية للأرض ، وتغطي المحيطات والمناطق البرية.

معطف: النزول إلى 1800 ميل (2890 كم) مع الوشاح السفلي ، هذه هي الطبقة الأكثر سمكًا على كوكب الأرض وهي مصنوعة من صخور السيليكات الأكثر ثراءً بالحديد والمغنيسيوم من القشرة العلوية.

اللب الخارجي: تمتد هذه المنطقة من عمق 1800 – 3200 ميل (2890 – 5150 كم) ، وهي مصنوعة من الحديد السائل والنيكل مع عناصر أخف وزناً.

النواة الداخلية: عند النزول إلى عمق 3960 ميلاً (6.370 كم) في مركز كوكب الأرض ، يُعتقد أن هذه المنطقة مصنوعة من الحديد الصلب والنيكل. لكن هذه الدراسة الجديدة تشير إلى أنه يحتوي على الحديد العضلي والصلب.

يتكون الجزء الداخلي من الأرض مثل البصل ، حيث يبلغ نصف قطر اللب الداخلي الصلب من الحديد والنيكل 745 ميلاً – حوالي ثلاثة أرباع حجم القمر – وحرارة الشمس.

إنه محاط بنواة خارجية سائلة من الحديد المصهور والنيكل ويبلغ سمكه حوالي 1500 ميل.

هذا اللب الخارجي محاط بغطاء من الصخور الساخنة بسمك 1800 ميل ، وتغطيها قشرة صخرية رقيقة وباردة على السطح.

حقيقة أن اللب الداخلي يقع داخل اللب الخارجي السائل يعني أنه قادر على الدوران بشكل مستقل عن دوران الأرض.

يُعتقد أن السبين يتحدد إلى حد كبير من خلال المجال المغناطيسي للأرض ، الناتج عن اللب الخارجي.

مع هروب الحرارة من اللب الداخلي ، يتحرك الحديد في اللب الخارجي بالحمل الحراري ، وتولد الحركة تيارات كهربائية قوية.

يتسبب دوران الأرض حول محورها في تشكيل هذه التيارات الكهربائية مجالًا مغناطيسيًا يمتد حول الكوكب ويمتد إلى الفضاء.

لكن تأثير هذا على دوران اللب الداخلي يتم موازنته بتأثيرات جاذبية الوشاح ، مما يؤدي إلى إبطائه أو تحويله إلى تذبذب.

ومع ذلك ، غالبًا ما تتم مناقشة كيفية دوران اللب الداخلي بالضبط ، إلى حد كبير لأنه من المستحيل مراقبته مباشرة.

يتعين على الباحثين الاعتماد على القياسات غير المباشرة لشرح نمط وسرعة وسبب حركتها وتغيراتها.

حقيقة أن اللب الداخلي للأرض يقع داخل لب خارجي سائل يعني أنه قادر على الدوران بشكل مستقل عن دوران الكوكب

حقيقة أن اللب الداخلي للأرض يقع داخل لب خارجي سائل يعني أنه قادر على الدوران بشكل مستقل عن دوران الكوكب

عندما تتحرك الموجات الزلزالية عبر طبقات مختلفة من الأرض ، يمكن أن تشير إلى أي تغيرات في الدوران في اللب الداخلي.  في الصورة: الأشكال الموجية للموجات الزلزالية المكتشفة في ألاسكا من الزلازل في جزر ساوث ساندويتش في تواريخ مختلفة

عندما تتحرك الموجات الزلزالية عبر طبقات مختلفة من الأرض ، يمكن أن تشير إلى أي تغيرات في الدوران في اللب الداخلي. في الصورة: الأشكال الموجية للموجات الزلزالية المكتشفة في ألاسكا من الزلازل في جزر ساوث ساندويتش في تواريخ مختلفة

كيف يؤثر جوهر الأرض على طول اليوم؟

تغيرت السرعة التي يدور بها كوكبنا حول محوره عبر التاريخ بسبب التغيرات في دوران اللب الداخلي.

عندما تتباطأ ، تزداد قوة جاذبيتها على الوشاح ، مما يؤدي إلى إبطاء دوران الأرض وجعل اليوم يدوم لفترة أطول.

على في المتوسط ​​، أصبحت أيام الأرض أطول وليس أقصر بحوالي 74000 جزء من الثانية كل عام.

قبل 1.4 مليار سنة ، كان يمر اليوم في أقل من 19 ساعة ، مقارنة بـ 24 ساعة اليوم.

في بعض الأحيان ، تختلف سرعة الدوران قليلاً ، مما يؤثر على ضابط الوقت العالمي – الساعة الذرية – التي تتطلب إضافة الثواني الكبيسة أو إزالتها.

عندما تتحرك الموجات الزلزالية عبر طبقات مختلفة من الأرض ، تتغير سرعتها وقد تنعكس أو تنكسر اعتمادًا على المعادن ودرجة حرارة وكثافة تلك الطبقة.

يمكنهم أيضًا الإشارة إلى أي تغيرات في الدوران في اللب الداخلي ، حيث ينتقلون بسرعات مختلفة عبر أجزاء مختلفة منه.

تم استخدام هذه الخاصية من قبل مؤلفي الدراسة الجديدة ، التي نُشرت اليوم في Nature Geoscience.

قاموا بتحليل الموجات الزلزالية من عشرات الآلاف من الزلازل التي مرت عبر اللب الداخلي للأرض منذ الستينيات.

وقد وجد أنه قبل عام 2009 ، تم تغيير وقت السفر وخصائص شكل الموجة بشكل كبير أثناء مرورها عبر النواة الداخلية للغزل.

لكن في ذلك العام لم يتأثروا بالنواة ، مما يشير إلى أنها تباطأت وتدور الآن بنفس معدل دوران الأرض.

بعد عام 2009 ، تشير خصائص الموجات الزلزالية إلى أن اللب الداخلي يتحرك الآن بشكل أبطأ من بقية الكوكب.

أظهرت البيانات أيضًا أن اللب الداخلي يعكس دورانه مرة واحدة كل 70 عامًا ، مع حدوث آخر نقطة تحول في السبعينيات.

ارتبط هذا بالتغيرات المنتظمة في المجال المغناطيسي للأرض وطول اليوم.

كتب المؤلفون: “تقدم هذه الملاحظات دليلاً على التفاعلات الديناميكية بين طبقات الأرض ، من أعمق باطن إلى السطح ، ربما بسبب اقتران الجاذبية وتبادل الزخم الزاوي من اللب والعباءة إلى السطح.”

تغيرت السرعة التي يدور بها كوكبنا حول محوره عبر التاريخ بسبب التغيرات في دوران اللب الداخلي.

عندما تتباطأ ، تزداد قوة جاذبيتها على الوشاح ، مما يؤدي إلى إبطاء دوران الأرض وجعل اليوم يدوم لفترة أطول.

على في المتوسط ​​، أصبحت أيام الأرض أطول وليس أقصر بحوالي 74000 جزء من الثانية كل عام.

قبل 1.4 مليار سنة ، كان يمر اليوم في أقل من 19 ساعة ، مقارنة بـ 24 ساعة اليوم.

في بعض الأحيان ، تختلف سرعة الدوران قليلاً ، مما يؤثر على ضابط الوقت العالمي – الساعة الذرية – التي تتطلب إضافة الثواني الكبيسة أو إزالتها.

كانت هناك حاجة لما مجموعه 27 ثانية كبيسة للحفاظ على دقة الوقت الذري منذ سبعينيات القرن الماضي.

تزعم الدراسة أن اللب الداخلي للأرض “يتذبذب” على مدى ميل واحد كل ست سنوات

على مدى الثلاثين عامًا الماضية ، توسع فهمنا لللب الداخلي للأرض بشكل كبير ، وقد ثبت أنه يتحرك ويتغير على مدى عقود.

ولكن بينما كان يُعتقد سابقًا أنه يدور بمعدل أسرع باستمرار من سطح الكوكب ، أظهرت دراسة جديدة أنه يتأرجح ، ويتأرجح ذهابًا وإيابًا على بعد ميل كل ست سنوات.

يمكن أن تفسر الدورة الاختلافات في طول الأيام ، والتي ثبت أنها تتأرجح باستمرار على مدى العقود العديدة الماضية.

اقرأ المزيد هنا