کند شدن چرخش زمین؛ روزهای ۲۵ ساعته در انتظار سیاره ما

برخلاف تصور رایج که شبانه‌روز را واحدی ثابت و ۲۴ ساعته می‌پنداریم، واقعیت‌های فیزیکی نشان می‌دهند که سیاره زمین مانند یک فرفره در حال از دست دادن سرعت چرخش خود است. این تغییر تدریجی، اگرچه در مقیاس عمر انسانی نامحسوس است، اما سرنوشت زمانی سیاره ما را برای همیشه دگرگون خواهد کرد و چالش‌های جدیدی را در فهم ما از زمان و مکان به وجود می‌آورد.

شبانه‌روز؛ واحدی پویا و نه ثابت

اکثر ما در مدرسه آموخته‌ایم که یک شبانه‌روز ۲۴ ساعت است و تمام برنامه‌ریزی‌های روزمره ما بر این اساس تنظیم شده است. اما دانشمندان ناسا در مرکز «Space Place» توضیح می‌دهند که اگر سرعت چرخش زمین را نسبت به ستاره‌های دوردست اندازه‌گیری کنیم (که به آن «روز نجومی» می‌گویند)، به عددی کمی کوتاه‌تر از ۲۴ ساعت می‌رسیم. این تفاوت ناشی از حرکت همزمان زمین به دور خورشید است؛ زمین در حالی که به دور خود می‌چرخد، در مدار خورشید نیز به جلو حرکت می‌کند و باید کمی بیشتر از ۳۶۰ درجه بچرخد تا خورشید دوباره در همان نقطه قبلی در آسمان ظاهر شود. نکته مهم‌تر این است که حتی همین شبانه‌روز ۲۴ ساعته خورشیدی نیز کاملاً ثابت نیست و سرعت زمین به مقدار بسیار ناچیزی نوسان دارد و در بازه‌های زمانی بسیار طولانی، روند صعودی و افزایشی را طی می‌کند.

ماه؛ ترمز اصلی سیاره زمین

دلیل اصلی کند شدن چرخش زمین، همسایه نقره‌ای ما، ماه است. گرانش ماه باعث می‌شود آب اقیانوس‌ها به سمت آن کشیده شده و برآمدگی‌هایی ایجاد شود که ما آن‌ها را به عنوان جزر و مد می‌شناسیم. اما این برآمدگی‌های جزر و مدی دقیقاً با موقعیت ماه در آسمان تراز نمی‌شوند. اصطکاک میان آب اقیانوس‌ها و بستر دریاها باعث ایجاد نوعی «کشش» می‌شود که انرژی چرخشی زمین را می‌رباید. در توضیحات رسمی ناسا درباره کسوف و چرخش زمین، این فرآیند به وضوح شرح داده شده است. در واقعیت، زمین در حال از دست دادن سرعت خود است و در مقابل، ماه به آرامی در حال دورتر شدن از زمین است. این پدیده را می‌توان به فردی تشبیه کرد که روی یک صندلی چرخ‌دار اداری در حال چرخش است و با کشیدن پای خود روی زمین، به تدریج سرعت خود را از دست می‌دهد.

چگونگی رصد تغییرات میلی‌ثانیه‌ای

هیچ انسانی نمی‌تواند کاهش کسری از ثانیه را در طول عمر خود حس کند، پس محققان چگونه از وقوع آن مطمئن هستند؟ پاسخ در مقایسه ساعت‌های اتمی فوق‌دقیق با مشاهدات نجومی و رکوردهای تاریخی نهفته است. آن‌ها با بررسی زمان‌بندی خورشیدگرفتگی‌های باستانی که توسط تمدن‌های بابِل و چین ثبت شده، متوجه شده‌اند که جایگاه خورشید و ماه در گذشته با محاسبات امروز (بدون در نظر گرفتن تغییر سرعت زمین) همخوانی ندارد. امروزه سازمان‌هایی مانند «سرویس بین‌المللی چرخش زمین و سیستم‌های مرجع» (IERS) به‌طور مداوم ناهماهنگی‌های کوچک میان زمان ساعت‌های اتمی و چرخش واقعی زمین را رصد می‌کنند. به همین دلیل است که هر از گاهی «ثانیه کبیسه» به زمان جهانی اضافه می‌شود تا ساعت‌ها با حرکت واقعی سیاره هماهنگ بمانند. موسسه ملی استاندارد و فناوری آمریکا (NIST) و رصدخانه نیروی دریایی ایالات متحده از جمله نهادهایی هستند که این تغییرات را با دقت میکروسکوپی زیر نظر دارند.

۲۵ ساعته شدن روز زمین؛ یک اتفاق دوردست

برخی رسانه‌ها در انتشار اخبار درباره «۲۵ ساعته شدن روزهای زمین» دچار بزرگ‌نمایی می‌شوند. هیچ تاریخ مشخصی در تقویم برای این اتفاق وجود ندارد. بهترین تخمین‌های علمی بر اساس داده‌های تیم تحقیقاتی دانشگاه تورنتو و اخترشناسانی چون نورمن موری، نشان می‌دهد که حدود ۲۰۰ میلیون سال زمان لازم است تا زمین به شبانه‌روز ۲۵ ساعته برسد. بنابراین، اگرچه روز ۲۵ ساعته در «خط زمانی» آینده زمین قرار دارد، اما این اتفاق چنان دور است که هیچ تاثیری بر تمدن بشری، زندگی فعلی ما یا حتی ساختار تقویم‌هایی که می‌شناسیم نخواهد داشت. در واقع، تا آن زمان ممکن است نقشه قاره‌ها و حتی گونه‌های حیات روی زمین به‌طور کامل تغییر کرده باشد.

عوامل دیگر مؤثر بر طول روز

اگرچه جزر و مد ماه عامل اصلی و بلندمدت در تغییر طول روز است، اما نیروهای دیگری نیز می‌توانند طول روز را به مقدار ناچیزی تغییر دهند. حرکت توده‌های بزرگ روی زمین، مانند ذوب شدن یخ‌های قطبی بر اثر تغییرات اقلیمی یا جابجایی مقادیر عظیم آب‌های زیرزمینی، می‌تواند توزیع جرم سیاره را تغییر داده و سرعت چرخش را کم یا زیاد کند. حتی پروژه‌های عظیم مهندسی بشری، مانند سدهای بزرگ، در تئوری می‌توانند تأثیرات میکروسکوپی بر چرخش زمین داشته باشند. این واقعیت به ما یادآوری می‌کند که زمین در دقت‌های بسیار بالا، مانند یک فرفره سفت و صلب نیست، بلکه سیاره‌ای پویاست که طول روزهای آن تحت تأثیر عوامل متعددی از اعماق اقیانوس‌ها تا دوردست‌های فضا قرار دارد. در نهایت، علم به ما می‌گوید که زمان، عنصری سیال در دستان فیزیک است و سیاره ما همواره در حال تغییر است، حتی اگر این تغییر به اندازه پلک زدنی در عمر طولانی کیهان باشد.