دوران انزلاقي: لماذا تقصر أيام الأرض؟

يبدو لمعظمنا أن اليوم ثابت المدة - 24 ساعة، لا أكثر ولا أقل. لكن الحقيقة هي أن دوران الأرض ليس دقيقًا كما توحي ساعاتنا. يمكن للتقلبات الدقيقة في سرعة دوران كوكبنا أن تؤثر على طول اليوم بدقة، وأحيانًا تضيف أو تنقص أجزاء من الثانية. وفي 9 يوليو، يتوقع العلماء أقصر يوم في التاريخ المسجل - دورة كاملة في أقل من 86,400 ثانية بقليل. هذه الظاهرة غير محسوسة في روتيننا اليومي - لن تشعر بدوران الأرض بشكل أسرع تحت قدميك - لكنها بالنسبة للعلماء لحظة قياسية. باستخدام الساعات الذرية فائقة الحساسية والرصد الفلكي، يراقب الباحثون دوران الأرض بدقة متناهية. إن كون 9 يوليو أقصر يوم مسجل على الإطلاق ليس مجرد ملاحظة عددية؛ بل يعكس تغيرات معقدة تتكشف تحت سطح كوكبنا وفوقه. شهدت السنوات الأخيرة اتجاهًا نحو قصر الأيام بشكل طفيف، مما يشير إلى أن دوران الأرض يزداد سرعة تدريجيًا. ورغم ضآلة هذه التغيرات - التي تُقاس بأجزاء من الملي ثانية - إلا أنها أثارت اهتمامًا متجددًا بين علماء الجيوفيزياء وخبراء قياس الوقت. إن فهم سبب حدوث ذلك قد يوفر رؤى جديدة حول التركيب الديناميكي للأرض.

القوى المؤثرة: ما الذي يسبب تغير دوران الأرض؟

الأرض ليست كرة صلبة تمامًا تنزلق في الفضاء. إنها كوكب متعدد الطبقات وديناميكي، تتدفق فيه نواة منصهرة، وصفائح تكتونية متحركة، وقمم جليدية متغيرة، ومحيطات وغلاف جوي في حركة مستمرة. تؤثر هذه الحركات على توزيع كتلة الكوكب وعزم قصوره الذاتي، مما يُسبب تحولات طفيفة في سرعة الدوران. دعونا نُحلل القوى الرئيسية:

· اقتران النواة والوشاح: في أعماق الأرض، يتفاعل اللب الخارجي المنصهر مع اللب الداخلي الصلب بطرق مُعقدة. تُغير التحولات في هذه الطبقات زخم الأرض، مما يُسبب تغيرات في السرعة.

· الارتداد الجليدي وما بعد الجليدي: مع ذوبان الجليد بسبب الاحتباس الحراري، تتكيف القشرة الأرضية. تؤثر إعادة توزيع الكتلة هذه على القصور الذاتي الدوراني.

· الدورة الجوية: تُولد الرياح عالية الارتفاع وتغيرات الضغط - وخاصةً في التيار النفاث - عزم دوران يدفع معدل دوران الأرض.

· احتكاك المد والجزر: تُبطئ جاذبية القمر دوران الأرض على مدى قرون. لكن الديناميكيات قصيرة المدى قد تعمل في الاتجاه المعاكس.

· النشاط الزلزالي: يُمكن للزلازل الكبيرة أن تُعيد توزيع كتلة الأرض بما يكفي للتأثير على الدوران. يُقال إن زلزال اليابان عام ٢٠١١ أدى إلى تقصير اليوم بجزء ضئيل.

في التاسع من يوليو، يعزو العلماء قصر اليوم غير المعتاد إلى مزيج من الرياح الجوية عالية السرعة والتغيرات الطفيفة في شكل الأرض واتجاه كتلتها. هذه ليست ظواهر معزولة، بل هي جزء من حركة مترابطة بين أنظمة الأرض.

كيف نقيس الوقت: دور الساعات الذرية

لرصد هذه التغيرات الدقيقة في دوران الأرض، يعتمد العلماء على أدوات فائقة الدقة، ألا وهي الساعات الذرية. تستخدم هذه الأدوات ترددات اهتزاز الذرات، مثل السيزيوم-١٣٣، لضبط الوقت بدقة مذهلة تفوق أي وسيلة تقليدية. على مدى ملايين السنين، قد تنحرف الساعة الذرية بثانية واحدة فقط، مما يجعلها حجر الأساس لجميع أنظمة التوقيت الحديثة، من التجارب الفيزيائية الدقيقة إلى تنظيم رحلات الفضاء. يُقارن مُراقبو الوقت حول العالم، وخاصةً في منظمات مثل خدمة دوران الأرض الدولي وأنظمة المرجع (IERS)، دوران الأرض (المُسمى التوقيت العالمي، أو UT1) بمقياس الوقت فائق الدقة الذي تُوفره الساعات الذرية (التوقيت الذري الدولي، أو TAI). عندما تكبر التناقضات بشكل كبير، تُضاف ثانية كبيسة إلى التوقيت العالمي المُنسق (UTC) أو تُطرح منه لمزامنة كل شيء، وهو إجراء نادر لكنه بالغ الأهمية. وهكذا علمنا أن يوم 9 يوليو سيكون أقصر بجزء من الثانية من أي يوم سابق. ورغم أن الفرق لا يتجاوز ميلي ثانية، إلا أنه يفتح آفاقًا مُذهلة حول ديناميكية كوكبنا. مع استمرار تسارع الأرض، يُفكر بعض العلماء في إدخال ثانية كبيسة سالبة - مما يُزيل فعليًا الثانية من معايير ضبط الوقت العالمية لأول مرة في تاريخ علم القياس الزمني. لم يُجرَ هذا من قبل، ويُشكل تحديات فريدة للأنظمة التي تعتمد على طوابع زمنية دقيقة، مثل أقمار نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، وخوادم الإنترنت، والمنصات المالية، وشبكات الاتصالات التي تتطلب التزامن المثالي بين البيانات والزمن.

التداعيات والعجائب: ماذا يعني ذلك لنا

إذن، هل يؤثر فقدان جزء من الملي ثانية على حياتك اليومية؟ ليس بشكل مباشر. لن تفوتك حافلتك، ولن تُحضّر قهوتك الصباحية بشكل أسرع. ولكن في القطاعات عالية الدقة - من علم الفلك والفضاء إلى مراكز البيانات والتمويل العالمي - كل جزء من الثانية مهم. حتى أصغر التغييرات في دوران الأرض يمكن أن تُعطّل:

· مزامنة الأقمار الصناعية: تعتمد المدارات وأنظمة تحديد المواقع على التوقيت الدقيق.

· الرصد الفلكي: تستخدم التلسكوبات دوران الأرض لتتبع الأجرام السماوية.

· شبكات الطاقة ومزارع الخوادم: ميلي ثانية

· يمكن أن تؤثر التباينات غير المتوقعة على أحمال المعالجة.

· الأسواق المالية العالمية: تُسجل عمليات التداول بالميكروثانية.

إلى جانب التكنولوجيا، تُعدّ هذه الظاهرة تذكيرًا مُتواضعًا بأن الوقت ليس ثابتًا. بل تحدده قوى طبيعية، وتُعدّله براعة الإنسان، وهو في تطور دائم. يدفعنا قصر التاسع من يوليو القياسي إلى التأمل في الآليات الدقيقة والديناميكية لعالمنا الذي نعيش فيه. كما أنه يُغذي نقاشات مهمة حول تغير المناخ وصحة الكوكب. فمع ذوبان الأنهار الجليدية، وتضخم المحيطات، وتغير التيارات الهوائية، نشهد تأثيرات مادية حقيقية على سلوك الأرض - بما في ذلك كيفية دورانها. في جوهره، سيكون التاسع من يوليو لحظة عابرة لكنها عميقة في تاريخ ضبط الوقت - همسة من كوكبنا بأنه حتى أكثر الأنظمة التي تبدو ثابتة وغير متغيرة تكون دائمًا في حركة.