لماذا ينحرف محور دوران الأرض؟

يُظهر الخط الأزرق الفاتح الاتجاه الملحوظ لـ "الحركة القطبية" - انجراف محور دوران الأرض. يمثل الخط الوردي مجموع تأثير تساقط غرينلاند الجليدي (الأزرق) ، والانتعاش بعد العصر الجليدي (الأصفر) ، والمساهمة غير المؤكدة للغاية في الحمل الحراري العميق (الأحمر). هذه الخطوط تمثل اتجاه الانجراف ، وليس الكمية. خلال القرن العشرين ، كانت كمية الانجراف 11 ياردة (10 أمتار). الصورة عبر وكالة ناسا / JPL-Caltech.

على عكس الكرة الأرضية البلاستيكية ، فإن كوكب الأرض الحقيقي ليس مستديرًا تمامًا ولا يدور بسلاسة. يُطلق على الخط التخيلي الذي تدور حوله الأرض - ويمر عبر القطبين الشمالي والجنوبي - محور الدوران. لقد عرف العلماء لفترة طويلة أن محور دوران الأرض ينجرف ويتذبذب. تُظهر القياسات على مدار القرن العشرين أن محور دوران الأرض ينجرف بحوالي 4 بوصات (10 سم) سنويًا. على مدار قرن ، يبلغ طوله أكثر من 11 ياردة (10 أمتار). هذا الأسبوع (19 سبتمبر ، 2018) ، أعلن علماء ناسا أنهم استخدموا بيانات قائمة على الملاحظة ونموذجًا يمتد على مدار القرن العشرين من أجل تحديد - لأول مرة - ثلاث عمليات مسؤولة أساسًا عن هذا الانجراف.

العمليات الثلاث هي فقدان الكتلة بسبب ذوبان الجليد (غالبًا في غرينلاند) ، ورفع كتل اليابسة عندما ذابت الأنهار الجليدية منذ العصر الجليدي الأخير (ويعرف أيضًا باسم الارتداد الجليدي ) ، والحركة الزاحفة البطيئة للمواد الصخرية في الوشاح الداخلي للأرض ، مما تسبب في عن طريق التيارات الحرارية التي تحمل الحرارة من داخل كوكبنا إلى سطحه (وتسمى هذه العملية الثالثة عباءة الحمل ).

يسمي العلماء انجراف محور الدوران للأرض بحركته القطبية . سوريندرا أديكاري من مختبر الدفع النفاث التابع لناسا في باسادينا ، كاليفورنيا هي أول مؤلف في الورقة الجديدة التي تصف أسباب الانجراف. هو قال:

التفسير التقليدي هو أن هناك عملية واحدة ، الارتداد الجليدي ، هي المسؤولة عن هذه الحركة لمحور دوران الأرض. لكن في الآونة الأخيرة ، تكهن العديد من الباحثين بأن العمليات الأخرى يمكن أن يكون لها آثار كبيرة على ذلك أيضًا.

قمنا بتجميع نماذج لمجموعة من العمليات التي يعتقد أنها مهمة لدفع حركة محور الدوران. لم نحدد مجموعة واحدة فقط ، بل ثلاث مجموعات من العمليات الحاسمة الأهمية - ويعد ذوبان الغلاف الجليدي العالمي (وخاصة غرينلاند) على مدار القرن العشرين إحدى هذه العمليات.

وقال بيان فريقه:

بشكل عام ، تؤثر إعادة توزيع الكتلة على الأرض وداخلها - مثل التغييرات في الأرض والألواح الجليدية والمحيطات وتدفق الوشاح - على دوران الكوكب. مع ارتفاع درجات الحرارة طوال القرن العشرين ، انخفضت كتلة جرينلاند الجليدية. في الواقع ، تم ذوبان ما مجموعه حوالي 7500 جيجاطون - وزن أكثر من 20 مليون مبنى إمباير ستيت - لجليد غرينلاند في المحيط خلال هذه الفترة الزمنية. هذا يجعل غرينلاند واحدة من أكبر المساهمين في الكتلة التي يتم نقلها إلى المحيطات ، مما يتسبب في ارتفاع مستوى سطح البحر ، وبالتالي ، الانجراف في محور الدوران للأرض.

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

شرح المؤلف المشارك إريك إيفينز ، أيضًا من JPL ، ما يلي:

هناك تأثير هندسي مفاده أنه إذا كان لديك كتلة تبلغ 45 درجة من القطب الشمالي - أي غرينلاند - أو من القطب الجنوبي (مثل الأنهار الجليدية باتاغونيا) ، سيكون لها تأثير أكبر على تحويل محور الدوران للأرض من الكتلة التي هو حق بالقرب من القطب.

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