لماذا يبلغ عدد ساعات اليوم 24 ساعة؟.. علماء فلك يوضحون
تاريخ النشر: 14th, July 2023 GMT
تجول العديد من الأسئلة المختلفة حول كوكب الأرض وعدد ساعات اليوم به في خاطر الكثير، فمنا من يُفكر في بعض الأحيان عن أسباب عدم زيادة ساعات اليوم عن 24 ساعة فقط، كما يتساءل آخرون بين الحين والآخر عن من مخترع نظام الـ24 ساعة الذي يعمل به الكون بأكمله، ليأتي عددًا من علماء الفلك بجامعتي تورنتو وجامعة بوردو للإجابة على كل تلك الأسئلة.
أخبار متعلقة
على بعد 260 سنة ضوئية من الأرض.. رصد كوكب عملاق يُشبه المرآة
هل تختفي المياه العذبة من كوكب الأرض؟.. دراسة تكشف انحسارها في نصف بحيرات العالم
هل تستطيع الشمس أن تبتلع الأرض؟.. مشهد مخيف لنجم ضخم يبتلع كواكب تدور حوله
عدد ساعات اليوم
يبلغ طول يوم الأرض 24 ساعة فقط، بفضل التوازن المؤقت بين قوى المد والجزر الجاذبية من القمر والشمس، إذ أنه عندما تشكل القمر قبل حوالي 4.5 مليار سنة، كان أقرب بكثير إلى الأرض مما هو عليه الآن وكان كوكبنا يدور بشكل أسرع بكثير، بطول يوم أقل من 10 ساعات، ومنذ ذلك الحين، يتحرك القمر تدريجيًا إلى الخارج، ويسرق بعض الزخم الزاوي للأرض، مما أدى إلى تباطؤ دوران الأرض اليوم.
ومع ذلك بالمعدل الذي يتحرك به القمر بعيدًا عنا- يقاس بـ 1.49 بوصة (3.78 سم) سنويًا من خلال التجارب باستخدام عاكسات الليزر التي تركها رواد فضاء أبولو على القمر- كان يجب أن يتباطأ كوكبنا إلى درجة وجود 60 ساعة في اليوم، إذن ما الذي أبطأ التباطؤ؟
لماذا يبلغ يوم الأرض 24 ساعة؟
علماء الفلك من جامعة تورنتو وجامعة بوردو، بقيادة هانبو وو من تورنتو أوضحوا أن كل ذلك مرتبط بالتوازن في عزم الدوران الناتج عن المد الحراري في الغلاف الجوي للأرض ومد وجزر الجاذبية المنبثقة من القمر، وكما نعلم فإن جاذبية القمر تسحب محيطات الأرض، مما يؤدي إلى ارتفاع المد والجزر على جانبي الكوكب حيث يتبع انتفاخ المحيط القمر حول كوكبنا.
والمزيد من الكتلة في انتفاخ المد والجزر في المحيط يعني أن جاذبية القمر تسحبه أكثر، وإلى جانب تأثيرات الاحتكاك بين المد والجزر في المحيط وقاع البحر، فإن النتيجة النهائية هي تباطؤ دوران الأرض بنحو 1.7 مللي ثانية كل قرن.
ومع ذلك، فإن المد الحراري في الغلاف الجوي للأرض قادر على مواجهة هذا التأثير المكسور إذا دخلت الفترة التي يتردد صداها حول الكوكب في صدى مع دوران الأرض، إذ تتحكم درجة حرارة الغلاف الجوي في سرعة الموجات الحرارية، ومع ارتفاع درجة حرارة الغلاف الجوي تتضخم، مما يخلق نوعا آخر من الانتفاخ.
يقول نورمان موراي، من المعهد الكندي للفيزياء الفلكية النظرية في جامعة تورنتو، في بيان إن ضوء الشمس ينتج أيضًا مد في الغلاف الجوي مع نفس أنواع الانتفاخات، وتسحب جاذبية الشمس هذه الانتفاخات الجوية، مما ينتج عنه عزم دوران على الأرض، ولكن بدلًا من إبطاء دوران الأرض مثل القمر، فإنه يسرعها.
وبالنسبة لمعظم تاريخ الأرض، كان المد والجزر القمري أقوى 10 مرات من المد الحراري، مما أدى إلى تباطؤ دوران الأرض، ومع ذلك، استنادًا إلى نماذج الدوران العالمي في الغلاف الجوي والأدلة الجيولوجية للنطاقات في الصخور الرسوبية المقابلة للمد والجزر الربيعي في الماضي، تغير كل هذا بين 2.2 مليار و600 مليون سنة مضت، ومع ارتفاع درجة حرارة الغلاف الجوي (كما يتضح من قلة التجلد خلال هذه الفترة)، نما المد الحراري بشكل أكبر وأسرع حتى دخلت في تردد رنين مع دوران الأرض.
ومنذ حوالي 2.2 مليار سنة، بدأ المد الحراري في السفر حول الأرض بفترة تقارب 10 ساعات، بينما كان طول يوم الأرض 19.5 ساعة، بعبارة أخرى، سافر المد الحراري حول الأرض مرتين لكل دوران للأرض على محورها، وهو صدى 2: 1 أدى هذا الرنين إلى تضخيم المد والجزر الحراري، لذلك نما انتفاخ الغلاف الجوي بشكل أكبر وأصبح سحب الشمس كبيرًا بما يكفي لمطابقة القمر.
ونتيجة لذلك، بدأ تباطؤ دوران الأرض بسبب المد والجزر في القمر يقابله التسارع الذي تكبده المد الحراري، خلال تلك الفترة الزمنية الطويلة بين 2.2 مليار سنة و600 مليون سنة مضت، لم يستمر طول يوم الأرض في التباطؤ، ولكنه ظل عند 19.5 ساعة، وفي نهاية المطاف، خرجت قوتا المد والجزر عن المزامنة، وعلى مدى ال 600 مليون سنة الماضية، بدأ دوران الأرض في التباطؤ مرة أخرى، واليوم يبلغ طول اليوم 24 ساعة، بينما يستغرق المد الحراري 22.8 ساعة للسفر حول الأرض.
ومع ذلك، لم يتم إصلاح الوضع على الرغم من أن القياسات الحديثة وجدت أن دوران الأرض يتسارع بشكل هامشي، إلا أن الأرض على المدى الطويل ربما لن تعود إلى أيام قوى المد والجزر التي توازن بعضها البعض، بدلًا من ذلك، يمكن لتغير المناخ أن يحرك المد الحراري بعيدًا عن التزامن مع دوران الكواكب، مما يزيد من تأثير المد والجزر القمري على إبطاء الكوكب.
يوضح «موراي»: بينما نزيد درجة حرارة الأرض مع الاحترار العالمي، فإننا نجعل هذا التردد الرنيني يتحرك أعلى- نحن نحرك غلافنا الجوي بعيدًا عن الرنيننتيجة لذلك، هناك عزم دوران أقل من الشمس، وبالتالي فإن طول اليوم سيصبح أطول في وقت أقرب مما كان عليه بخلاف ذلك.
يوم الأرض موعد يوم الأرض يوم الأرض العالمي حركة يوم الأرض معلومات عن يوم الأرض نشأة يوم الأرض العالمي معلومات عن يوم الارض ماهو يوم الارض الكرة الأرضية الأرض كوكب الأرضالمصدر: المصري اليوم
كلمات دلالية: شكاوى المواطنين يوم الأرض الكرة الأرضية الأرض كوكب الأرض ساعات الیوم درجة حرارة
إقرأ أيضاً:
فرضية حديقة الحيوان.. لماذا لم نجد حياة عاقلة في الكون إلى الآن؟
تبدأ الحكاية من جلسة غداء صيفية عادية في مختبر لوس ألاموس الوطني، بولاية نيوميكسيكو الأميركية سنة 1950، دار خلالها نقاش بين مجموعة من 9 فيزيائيين حول خرافات الأطباق الطائرة، وهنا ألقى إنريكو فيرمي، الفيزيائي الحاصل على جائزة نوبل، بسؤال بسيط: "أين ذهب الجميع؟"
انفجر الجالسون ضحكا على إثر السؤال، لكن مع قاعدة نظرية مثيرة للانتباه عرضها فيرمي، أصبح الأمر أكبر من مجرد خاطرة أو فرصة للتأمل، بل تساؤلا مهما سمي بعد ذلك "مفارقة فيرمي"
وتجري المفارقة كالتالي، نعيش في كون ولد قبل نحو 13.8 مليار سنة بحسب أكثر النظريات قبولا لدى العلماء، به تريليونا مجرة أو أكثر، كل واحدة منها تحتوي على مئات المليارات من النجوم، نعتقد كذلك -بعد حوالي 4 عقود من البحث في نطاق الكواكب التي تدور حول نجوم غير الشمس- أن هناك عددا مماثلا الكواكب، بعضها يمكن له احتضان ظروف تشبه ظروف أرضنا الدافئة.
في كون كهذا، يمكن لحضارة ما تمتلك تكنولوجيا صاروخية متوسطة أن تصل إلى كامل حدود المجرة الخاصة بها خلال 10 ملايين سنة فقط، في تلك النقطة دعنا نفترض أن هناك كوكبا ما، لنسمّه "الكوكب كريبتون"، يشبه الأرض في كل شيء تقريبا، ولد "كريبتون" قبل نحو 6.5 مليارات سنة ضوئية، بينما ولدت الأرض من باطن السحابة الغبارية المحيطة بالشمس قبل 4.5 مليارات سنة ضوئية فقط، هذا يعني أن كريبتون الآن يتقدم عنّا بملياري سنة.
إعلانهنا سوف نسأل: متى ابتكر الإنسان الكتابة؟ قبل حوالي 5 آلاف و7 آلاف سنة مثلا، إن كل ما نراه من تقدم صناعي كان ابن 200 سنة سابقة، ومنذ 20 سنة فقط لم نكن نتوقع أن 6 مليارات شخص من هذا الكوكب سوف يمتلكون هواتف محمولة، التقدم التقني يتخذ نمط تطور متسارع، بحيث تمثل 100 سنة طفرة كبيرة، لكن في عمر الكون فهذه ليست إلا لحظة.
إن تطور القدرات التقنية للبشرية بتلك السرعة يدفعنا، على الأقل، إلى فهم مدى التقدم المتوقع إذا استمرت الأمور بهذا النمط. وفي دراسة شهيرة صدرت بدورية "نيتشر" في منتصف الخمسينيات من القرن الماضي، لمؤلفين من جامعة كورنل هما جيسيب كوكوني وفيليب موريسون، فإن محاكاة بسيطة لتطور وضعنا كحضارة بشرية، يجعله من المحتمل أيضا لأية حضارة عاقلة أن تتمكن من بث أو استقبال إشارات راديوية بدرجة كبيرة من السهولة، وذلك لأن كل ما تحتاجه الحضارة هو بدايات علم الفلك الراديوي فقط بحيث يمكن استقبال وإرسال إشارات راديوية من الفضاء عن طريق أطباق لاقطة.
في تلك النقطة يقترح الفيزيائي البريطاني فريمان دايسون في ورقة بحثية نشرت بدورية "ساينس" في ستينيات القرن الماضي أن حضارة أخرى متقدمة عنا فقط بفارق قدره عدة آلاف من الأعوام، ستمتلك القدرة على تسخير الطاقة الصادرة من نجم كامل، بحيث يمكن تصميم كرة ضخمة للغاية، أو على الأقل سرب هائل من الأقمار الاصطناعية -في مرحلة ما- لصناعة غلاف حول نجم مجاور واستهلاك كل طاقته.
فرضية حديقة الحيوانإذا كان التقدم سهلا إلى هذا الحد، فأين ذهبت الكائنات الفضائية إذن؟ خلال نصف قرن مضى قدم العلماء والمفكرون اقتراحات عدة للإجابة عن هذا السؤال، واحدة منها كانت "فرضية حديقة الحيوان"، التي تنص على أن الحياة خارج كوكب الأرض تتجنب عمدا الاتصال بالأرض للسماح بالتطور الطبيعي والتطور الاجتماعي والثقافي، وتجنب التلوث بين الكواكب، على غرار الأشخاص الذين يراقبون الحيوانات في حديقة الحيوان.
إعلانهذا النمط من السلوك مرصود في البشر، فمثلا تتجنب العديد من الدول التدخل في شؤون مجموعات "الشعوب الأصلية"، حتى لا يؤثر ذلك التدخل على تطورهم الاجتماعي الطبيعي ويتسبب في بلبلة شديدة داخل مجتمعاتهم، هذه الصدمة الحضارية تؤثر سلبا في الثقافات والشعوب، تخيل فقط أننا تمكنا بطريقة ما من السفر في الزمن وإرسال هاتف ذكي إلى مجموعة من جامعي الثمار قبل 10 آلاف سنة.
وقد تختار أشكال الحياة خارج كوكب الأرض، على سبيل المثال، السماح بالاتصال بمجرد أن يجتاز الجنس البشري معايير تكنولوجية وسياسية أو أخلاقية معينة. بدلا من ذلك، قد تمتنع عن الاتصال حتى يفرض البشر الاتصال عليها، ربما عن طريق إرسال مركبة فضائية إلى كوكب تسكنه كائنات فضائية.
في هذا الصدد، قد يعكس الإحجام عن بدء الاتصال رغبة معقولة في تقليل المخاطر. قد يستنتج المجتمع الفضائي الذي يمتلك تقنيات استشعار عن بعد متقدمة أن الاتصال المباشر بالجيران يفرض عليه أخطارا إضافية دون فائدة إضافية، ما الذي تستفيده كائنات متقدمة من كوكب أقل تقدما مثلا؟ لاحظ أن السفر بين النجوم مكلف جدا، حتى على أكثر الحضارات تقدما، بسبب المسافات الشاسعة التي يجب أن تقطعها، خذ أقرب نجم للشمس مثلا، يقع تقريبا على مسافة 40 ترليون كيلومتر من الأرض.
وتبنى فرضية حديقة الحيوان على عدة أسس، أولاً، أنه كلما كانت الظروف تسمح للحياة بالوجود والتطور، فسوف يحدث ذلك، وثانيا، هناك العديد من الأماكن حيث يمكن للحياة أن توجد وعدد كبير من الثقافات خارج كوكب الأرض، وثالثا، أن هذه الكائنات الفضائية تكن احتراماً كبيراً للتطور والنمو الطبيعي المستقل.
لكن إلى الآن، لا يوجد تأكيد علمي (أو حتى فكري) على صحة هذه القواعد الثلاث، حيث يفترض العلماء أن نشأة وازدهار الحياة على الكواكب البعيدة أمر شديد الندرة، بسبب ضرورة توافق عدد كبير من العوامل لتستمر الحياة على كوكب ما وصولا إلى مستوى الحياة العاقلة، الأمر الذي يتطلب مليارات السنوات.
إعلانأضف لذلك أن الفرضية ستكون صحيحة إذا كانت هناك سياسة ثقافية أو قانونية كونية متفق عليها بين مجموعة من الحضارات الفضائية التي تستلزم العزلة فيما يتعلق بالحضارات في مراحل تطور شبيهة بالأرض، أما في عالم بلا قوة مهيمنة، فإن الحضارات الفردية العشوائية ذات المبادئ المستقلة سوف تتواصل.
وفي كل الأحوال، تظل مثل هذه الفرضيات في خانة التخمينات الفكرية، بينما تبقى الحقيقة الواحدة التي نعيشها الآن، مع العديد من الأرصاد الفلكية، هي أنه لم يحدث حتى اللحظة أي تواصل مع كائنات فضائية عاقلة على كواكب أخرى، بل لم يتمكن البشر من رصد أي صورة من صور الحياة خارج كوكب الأرض.
عبد الواسع المطري.. قائد المنتخب الوطني يطارد فوزا تاريخيا في خليجي 26