گجت نیوز آخرین اخبار تکنولوژی، علم و خودرو 
براساس اعلام دانشمندان، چرخش زمین پس از میلیونها سال کند شده، اما چه دلایل علمی پشت این حقیقت نهفته شده است؟
خیلی وقتها حس میکنیم دنیا با سرعتی دیوانهوار در حال حرکت است و همه چیز از کنترل خارج شده، اما علم میگوید واقعیت دقیقا برعکس است و در چنین مواقعی، زمین کندتر میچرخد. پژوهشگران در وین و زوریخ با بررسی دادههای مربوط به تغییرات سطح دریا در میلیونها سال گذشته، به این نتیجه رسیدهاند که سرعت چرخش زمین در حال کاهش است. بر اساس این مطالعه، در فاصله سالهای 2000 تا 2020، طول شبانهروزها کمی بیشتر شده که حدود ۱.۳۳ میلی ثانیه در هر قرن است.
چرخش زمین پس از میلیونها سال کند شده
شاید عدد بالا بسیار کوچک به نظر برسد، اما از دید علمی اهمیت زیادی دارد. در واقع، این سریعترین روند کاهش سرعت چرخش زمین از دوران بسیار دور – زمانی که موجوداتی مثل ماستودونها و ببرهای دندان خنجری روی زمین زندگی میکردند – به شمار میرود. این یافته یادآور این نکته است که حتی پدیدهای به ظاهر ثابت و همیشگی مثل چرخش زمین هم در طول زمان دستخوش تغییر میشود.
به گفته بندیکت سوجا، نتایج این پژوهش یک پیام مهم دارد: سرعت تغییرات اقلیمی امروز در مقیاس تاریخی بیسابقه است. او تأکید میکند که افزایش طول روزها، هرچند بسیار ناچیز به نظر میرسد، نشانهای از همین تغییرات عمیق است. به بیان دیگر، کندتر شدن چرخش زمین فقط یک پدیده طبیعی ساده نیست، بلکه تا حد زیادی به فعالیتهای انسانی و تأثیر آنها بر اقلیم زمین مرتبط است. این یعنی تغییرات اقلیمی نه تنها بر دما و سطح دریاها اثر میگذارند، بلکه حتی میتوانند بر حرکت بنیادی سیاره ما – چرخش زمین – هم تأثیر بگذارند.
- رویدادهای مهمی که سرنوشت کره زمین را برای همیشه تغییر دادند
- بزرگترین رازهای کره زمین که دانشمندان توضیحی برای آنها ندارند
اصطکاک ناشی از اقیانوسها
دانشمندان این پدیده را نوعی جابجایی جرم روی زمین میدانند. وقتی یخهای عظیم قطبی و یخچالهای کوهستانی ذوب میشوند، آب آنها وارد اقیانوسها شده و به ویژه در نواحی نزدیک به خط استوا تجمع پیدا میکند. این جابهجایی جرم اهمیت زیادی دارد، چون در عرضهای پایینتر، این وزن اضافی مثل یک ترمز عمل میکند و میتواند چرخش زمین را کمی کندتر کند. به بیان ساده، تغییرات اقلیمی باعث میشود توزیع وزن روی سیاره تغییر کند و همین تغییر کوچک، در مقیاس جهانی، میتواند حتی بر سرعت چرخش زمین هم اثر بگذارد.
مصطفی کیانی شاهوندی این پدیده را به یک تصویر ساده و قابل فهم تشبیه کرده است. تصور کنید یک اسکیت باز نمایشی روی یخ میچرخد؛ وقتی بازوهایش را باز میکند، چرخش او کندتر میشود و وقتی دستهایش را به بدن نزدیک میکند، سریعتر میچرخد.
به گفته او، وضعیت زمین نیز به همین شکل است. توزیع جرم روی سیاره تغییر کرده و چرخش آن کندتر شده است. این محقق ایرانی میگوید که فقط یک بار، حدود دو میلیون سال پیش، تغییری تقریبا مشابه رخ داده بود، اما هرگز قبل یا بعد از آن، سیاره زمین این طور بازوهای خود را باز نکرده و سطح دریاها را این قدر سریع بالا نبرده است. به بیان دیگر، فعالیتهای انسانی و ذوب سریع یخها باعث شده زمین به شکلی بیسابقه در طول میلیونها سال اخیر واکنش نشان دهد.
- این کلاه خورشیدی ساده میخواهد کره زمین را نجات دهد
- تماشا کنید: چه بلایی بر سر کره زمین بدون انسانها میآید؟
فسیلهای کوچک دریایی، مجموعهای از دادههای بزرگ
برای بررسی تغییرات طول روز در طول میلیونها سال، پژوهشگران از یک منبع داده شگفت انگیز به نام فورامینیفرا استفاده کردند. (فسیلهای موجودات دریایی کوچک تک سلولی که دارای پوسته هستند) با تحلیل ترکیب شیمیایی این فسیلها، آنها توانستند تغییرات سطح دریا را بازسازی کنند. سپس با استفاده از محاسبات ریاضی، توانستند ارتباط این تغییرات با طول روزهای گذشته زمین را مشخص کنند. به بیان دیگر، این موجودات کوچک دریایی تبدیل به ساعتهای طبیعی شدهاند که نشان میدهند چگونه زمین و روزهایش در طول تاریخ تغییر کردهاند.
برای انجام این محاسبات پیچیده، پژوهشگران مجبور شدند یک روش نوین یادگیری عمیق بسازند که ترکیبی از هوش مصنوعی و قوانین فیزیک باشد. این روش، به نام مدل انتشار آگاه به فیزیک (PIDM) شناخته میشود. در این رویکرد، سیستم از توانایی پیشبینی قوی هوش مصنوعی مبتنی بر احتمالات استفاده میکند، اما همزمان در چهارچوب قوانین علمی دقیق هدایت میشود، قوانینی که شبکههای عصبی آگاه به فیزیک (PINNs) بر اساس آنها ساخته شدهاند. به عبارت ساده، این فناوری مثل یک ماشین پیشبینی است که هم خلاقیت یادگیری ماشینی را دارد و هم به قوانین طبیعی پایبند است تا دادههای پیچیده زمین شناسی و دریایی بتوانند با دقت بالایی تحلیل شوند.
کیانی شاهوندی توضیح میدهد که این مدل یک دستاورد مهم است، زیرا هم تغییرات سطح دریا را بر اساس قوانین فیزیکی در نظر میگیرد و هم میتواند با عدم قطعیتهای گسترده و پیچیده دادههای دیرینه اقلیمی مقابله کند. به بیان ساده، این مدل نه تنها علمی و دقیق است، بلکه در شرایطی که دادهها ناقص یا پرابهام هستند نیز قابل اعتماد خواهد بود و بنابراین تحلیل تغییرات طول روز و چرخش زمین را بسیار دقیقتر میکند.
- هر ۴ ستون حفظ کننده حیات در کره زمین در حال فروپاشی هستند
- آیا ممکن است انفجار ابرنواختر در نزدیکی منظومه شمسی کره زمین را نابود کند؟
حتی هزارم ثانیه هم اهمیت دارد
حتی تغییرات بسیار کوچک – هزارمهای ثانیهای – در طول روزهای زمین اهمیت دارند. روزهای زمین همواره کاملا ثابت نیستند و گاهی چرخش آن کمی سریعتر یا کندتر میشود. برای مثال، در 4 ژوئیه 2024، زمین یک رکورد جالب ثبت کرد و یک دور کامل را حدود ۰.۰۰۱۶۶ ثانیه سریعتر از حد معمول طی کرد.
چنین تغییرات جزئی نتیجه ترکیبی از عوامل متعدد از جوش درونی هسته مذاب و فشار اتمسفر گرفته تا بادها و حتی تغییرات مدار ماه است. هر یک از این عوامل به نحوی بر سرعت چرخش زمین تأثیر میگذارند و نشان میدهد که حتی کوچکترین تغییرات میتوانند در مقیاس سیارهای قابل مشاهده باشند.
پژوهش جدید تمرکز خود را بر تغییرات بلندمدت زمین، یعنی بررسی رفتار چرخش زمین در طول دهههای قرن بیستویکم و مقایسه آن با روندهای میلیونها سال گذشته گذاشته است. یک نکته کلیدی که سوجا به آن اشاره میکند این است که افزایش حجم و وزن آب اقیانوسها در عرضهای استوایی که نتیجه مستقیم تغییرات اقلیمی است، به زودی به یکی از عوامل اصلی تعیین کننده سرعت چرخش زمین تبدیل خواهد شد.
براساس اعلام این محقق، تا پایان این قرن، اثرات تغییرات اقلیمی بر طول روز حتی بیشتر از تأثیر ماه خواهد بود. هرچند تغییرات تنها به اندازه میلی ثانیه هستند، اما همین اندازه کوچک میتواند در زمینههایی مثل ناوبری دقیق فضایی مشکل ساز شود. به بیان دیگر، تغییرات اقلیمی نه تنها سطح دریاها و دما را تغییر میدهد، بلکه حتی حرکت بنیادین کره زمین را نیز تحت تأثیر قرار میدهد.
