آب شدن یخ‌های قطبی زمین روز‌ها را طولانی می‌کند

به گزارش خبرگزاری علم وفناوری آنا به نقل از اینترستینگ اینجینیرینگ ، در طول قرن‌ها فعالیت‌های انسانی تاثیر اندکی بر حرکات زمین یعنی سرعت چرخش و محور‌های آن داشته است.

این حرکات در درجه اول توسط کشش گرانشی ماه و فرآیند‌های درونی در هسته و گوشته کنترل می‌شوند. اما اکنون آب شدن صفحات یخی ناشی از فعالیت‌های بشر این حرکات طبیعی را آشفته کرده است.

یک مطالعه جدید نشان می‌دهد که محور چرخش زمین به دلیل تغییرات اقلیم و دینامیک داخلی سیاره در حال تغییر است. 

گروهی از پژوهشگران ETH زوریخ سوئیس از مدل‌های پیشرفته هوش مصنوعی برای درک بهتر حرکت قطبی، که حرکت محور چرخش زمین نسبت به پوسته است، استفاده کرده اند.

این تحقیق پیش بینی می‌کند اگر انتشار گاز‌های گلخانه‌ای همچنان به افزایش خود ادامه دهد، در نهایت اثر آن از تاثیر طولانی مدت نیروی جزر و مدی ماه بیشتر خواهد شد. برای میلیارد‌ها سال، ماه، طولانی شدن مداوم روز‌های ما را تعیین کرده است.
 
«بندیکت سوجا» «Benedikt Soja» استاد نقشه برداری فضایی در دانشکده مهندسی عمران، محیط زیست و نقشه برداری در ETH زوریخ می‌گوید: «ما، انسان‌ها بیشتر از آنچه که تصور می‌کنیم بر سیاره مان تاثیر می‌گذاریم و این به طور طبیعی مسئولیت بزرگی را برای آینده سیاره بر عهده ما می‌گذارد».

افزایش طول روز 

این پژوهشگران با انجام دو مطالعه، ارتباط شگفت انگیزی را بین ذوب شدن یخ ها، لرزش سیاره و طول روز‌های ما بررسی کرده اند.

ذوب شدن یخ در قطب‌ها باعث توزیع مجدد جرم به سمت استوا می‌شود و چرخش زمین را کند می‌کند. آب از قطب‌ها به سمت استوا می‌رود و تعادل زمین را مختل می‌کند. 

همانطور که یخ در سطح زمین ذوب می‌شود، چرخش سیاره را کند می‌کند و طول روز را افزایش می‌دهد. تحقیقات ETH زوریخ نشان می‌دهد کندی سرعت، روز‌های ما را کمی طولانی‌تر می‌کند – فقط چند میلی ثانیه در مقایسه با ۸۶ هزار و ۴۰۰ ثانیه معمولی.

در فیزیک، قانونی به نام حفظ تکانه زاویه‌ای وجود دارد که می‌گوید یک جسم در حال چرخش دوست دارد با همان سرعت به چرخش ادامه دهد مگر اینکه چیزی آن را مجبور به تغییر کند. چرخش زمین نیز از این قانون پیروی می‌کند. ذوب شدن یخ باعث توزیع مجدد جرم می‌شود و طبق قانون مذکور این تغییر سرعت چرخش زمین را کند می‌کند. به گفته سوجا این یعنی یک جابجایی در جرم در حال وقوع است و این بر چرخش زمین تأثیر می‌گذارد.

تاثیر بر هسته زمین 

محققان طی پژوهش دیگری بررسی کردند که چرا و چگونه محور زمین به تدریج در دوره‌های طولانی حرکت می‌کند. این گروه با استفاده از شبکه‌های عصبی مبتنی بر فیزیک برای ایجاد جامع‌ترین مدل تا به امروز، دریافت چگونه حرکات درون هسته زمین، گوشته و اقلیم در سطح همگی به حرکت قطبی کمک می‌کنند.

این دو مطالعه شبکه پیچیده تعاملات درون زمین را برجسته می‌کنند. وقایع روی سطح، مانند ذوب شدن یخ، می‌تواند عواقبی در اعماق هسته داشته باشد و بالعکس.

سوجا اظهار داشت: «تغییر اقلیم باعث حرکت محور چرخش زمین می‌شود و به نظر می‌رسد که بازخورد حاصل از حفظ تکانه زاویه‌ای نیز در حال تغییر دینامیک هسته زمین است.»

«مصطفی کیانی شهوندی» نویسنده اصلی این مطالعه و دانشجوی دکتری در یک بیانیه مطبوعاتی گفت: «بنابراین تغییرات مداوم اقلیم حتی می‌تواند بر فرآیند‌های اعماق زمین تأثیر بگذارد و گستره بیشتری نسبت به آنچه قبلا تصور می‌شد داشته باشد.»

وی تاکید کرد این تغییرات مهم، بسیار کوچک هستند و جای نگرانی ندارند. با این حال، این تحقیق بینش‌های ارزشمندی را در مورد روش‌های پیچیده‌ای که تغییرات اقلیم بر سیاره ما تأثیر می‌گذارد ارائه می‌دهد.

این دو مطالعه در مجلات Nature Geoscience و Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) منتشر شده است.