لماذا ينجرف محور دوران الأرض؟

يُظهر الخط الأزرق الفاتح الاتجاه الملحوظ 'للحركة القطبية' - انجراف محور دوران الأرض. يمثل الخط الوردي مجموع تأثير فقدان الجليد في جرينلاند (الأزرق) ، والارتداد بعد العصر الجليدي (الأصفر) والمساهمة غير المؤكدة بدرجة كبيرة للحمل الحراري العميق (الأحمر). تمثل هذه الخطوط اتجاه الانجراف وليس المقدار. خلال القرن العشرين ، كانت كمية الانجراف 11 ياردة (10 أمتار). صورة عبرناسا / مختبر الدفع النفاث- معهد كاليفورنيا للتقنية.


على عكس الكرة الأرضية البلاستيكية ، فإن كوكب الأرض الحقيقي ليس مستديرًا تمامًا ولا يدور بسلاسة. يسمى الخط الخيالي الذي تدور حوله الأرض - والذي يمر عبر القطبين الشمالي والجنوبي - بمحور الدوران. لقد عرف العلماء منذ فترة طويلة أن محور دوران الأرض ينحرف ويتذبذب. تُظهر القياسات التي أجريت على مدار القرن العشرين أن محور دوران الأرض ينحرف بنحو 4 بوصات (10 سم) سنويًا. على مدار قرن ، كان هذا أكثر من 11 ياردة (10 أمتار). هذا الأسبوع (19 سبتمبر 2018) علماء ناساأعلنلقد استخدموا البيانات القائمة على الملاحظة والنماذج التي تمتد إلى القرن العشرين من أجل تحديد - لأول مرة - ثلاث عمليات مسؤولة بشكل أساسي عن هذا الانجراف.

العمليات الثلاثفقدان الكتلة بسبب ذوبان الجليد(غالبًا في غرينلاند) ، فقد ذابت كتل اليابسة مثل الأنهار الجليدية منذ العصر الجليدي الأخير (المعروف أيضًا باسمانتعاش جليدي) ، والحركة البطيئة الزاحفة للمواد الصخرية في باطن الأرضعباءة، بسبب تيارات الحمل الحراري التي تحمل الحرارة من باطن كوكبنا إلى سطحه (تسمى هذه العملية الثالثةعباءة الحمل).


يسمي العلماء انجراف محور الدوران للأرض هوالحركة القطبية.سوريندرا أديكاريمن مختبر الدفع النفاث التابع لوكالة ناسا في باسادينا ، كاليفورنيا هو المؤلف الأول في الورقة الجديدة التي تصف أسباب الانجراف. هو قال:

التفسير التقليدي هو أن إحدى العمليات ، وهي الارتداد الجليدي ، هي المسؤولة عن هذه الحركة لمحور دوران الأرض. لكن في الآونة الأخيرة ، توقع العديد من الباحثين أن العمليات الأخرى يمكن أن يكون لها تأثيرات كبيرة محتملة عليها أيضًا.

قمنا بتجميع نماذج لمجموعة من العمليات التي يُعتقد أنها مهمة لقيادة حركة محور الدوران. لم نحدد مجموعة واحدة بل ثلاث مجموعات من العمليات الحاسمة - وذوبان الغلاف الجليدي العالمي (خاصة جرينلاند) على مدار القرن العشرين هو أحد هذه المجموعات.

جاء في بيان فريقه:




بشكل عام ، تؤثر إعادة توزيع الكتلة على الأرض وداخلها - مثل التغييرات في الأرض والصفائح الجليدية والمحيطات وتدفق الوشاح - على دوران الكوكب. مع ارتفاع درجات الحرارة خلال القرن العشرين ، انخفضت الكتلة الجليدية في جرينلاند. في الواقع ، ذاب ما مجموعه حوالي 7500 جيجا طن - وزن أكثر من 20 مليون مبنى إمباير ستيت - من جليد جرينلاند في المحيط خلال هذه الفترة الزمنية. وهذا يجعل جرينلاند أحد المساهمين الرئيسيين في نقل الكتلة إلى المحيطات ، مما يتسبب في ارتفاع مستوى سطح البحر ، وبالتالي حدوث انجراف في محور دوران الأرض.

بينما يحدث ذوبان الجليد في أماكن أخرى (مثل القارة القطبية الجنوبية) ، فإن موقع جرينلاند يجعلها مساهماً أكثر أهمية في الحركة القطبية.

مؤلف مشاركإريك إيفينز، أيضًا من JPL ، أوضح:

هناك تأثير هندسي أنه إذا كان لديك كتلة تبلغ 45 درجة من القطب الشمالي - أي غرينلاند - أو من القطب الجنوبي (مثلالأنهار الجليدية باتاغونيا) ، سيكون لها تأثير أكبر على تحويل محور دوران الأرض من تأثير الكتلة الموجودة بالقرب من القطب مباشرةً.


حددت الدراسات السابقة الارتداد الجليدي باعتباره المساهم الرئيسي في الحركة القطبية طويلة المدى. في الدراسة الجديدة ، التي اعتمدت بشكل كبير على التحليل الإحصائي لمثل هذا الارتداد ، اكتشف العلماء أن الارتداد الجليدي من المحتمل أن يكون مسؤولاً فقط عن ثلث الانجراف القطبي في القرن العشرين.

اقرأ المزيد: حدد العلماء ثلاثة أسباب لانحراف محور الدوران للأرض

شاهد محاكاة تفاعلية لكيفية مساهمة العمليات المتعددة في التذبذب في محور دوران الأرض

الخلاصة: اعتقد العلماء أن الانجراف في محور دوران الأرض يرجع أساسًا إلى رفع كتل اليابسة حيث ذاب الجليد منذ العصر الجليدي الأخير. أظهرت دراسة جديدة أن هذه الآلية يمكن أن تمثل فقط ثلث انجراف محور دوران الأرض ، وتسمي سببين آخرين أيضًا.


المصدر: ما الذي يدفع الحركة القطبية في القرن العشرين؟