ذوبان الجليد القطبي وتغيير دوران الأرض: يؤثر على الزمن بشكل مباشر

في أحد الأيام خلال السنوات القليلة القادمة، سيفقد كل شخص في العالم ثانية من وقته. تتأثر اللحظة التي سيحدث فيها ذلك بتصرفات البشر، كما تشير دراسة جديدة، حيث يؤدي ذوبان جليد القطبين إلى تغيير دوران الأرض وبالتالي تغيير الوقت ذاته.

الساعات والدقائق التي تحكم أيامنا محددة بدوران الأرض. لكن دوران الأرض ليس ثابتاً تماماً؛ فقد يتغير قليلاً جداً، اعتماداً على ما يحدث على سطح الأرض وفي لُبّها المنصهر.

هذه التغييرات الصغيرة جداً تعني أحياناً أنه يجب تعديل ساعات العالم بإضافة "ثانية كبيسة"، والتي قد تبدو صغيرة لكن لها تأثير كبير على أنظمة الحواسيب.

تمت إضافة العديد من الثواني على مر السنين. لكن بعد فترة طويلة من التباطؤ، دوران الأرض يتسارع الآن. ولأول مرة على الإطلاق، سيحتاج إلى اقتطاع ثانية.

"لم يسبق إضافة أو اختبار ثانية كبيسة سالبة، لذا المشاكل التي يمكن أن تخلقها بدون سابقة"، كتبت باتريزيا تافيلا، عضو قسم الزمن في المكتب الدولي للأوزان والمقاييس في فرنسا، في مقالة مرافقة للدراسة.

يتأثر توقيت حدوث ذلك بالاحتباس الحراري، وفقاً للدراسة التي نُشرت يوم الأربعاء في مجلة طبيعة. فقد أدى ذوبان جليد القطبين إلى إبطاء التأثير على دوران الأرض وأخر التاريخ بثلاث سنوات، من 2026 إلى 2029، وفقًا للتقرير.

"جزء من معرفة ما سيحدث في الزمن العالمي ... يعتمد على فهم ما يحدث مع تأثير الاحتباس الحراري"، قال دنكان أجنيو، أستاذ الجيوفيزياء في جامعة كاليفورنيا سان دييغو ومؤلف الدراسة.

قبل عام 1955، كانت الثانية تُعرف كجزء محدد من الوقت الذي تستغرقه الأرض لتدور مرة واحدة بالنسبة إلى النجوم. ثم جاءت حقبة الساعات الذرية ذات الدقة العالية، التي أثبتت أنها طريقة أكثر استقراراً لتعريف الثانية الفيزيائية.

منذ أواخر الستينيات، بدأ العالم باستخدام الزمن العالمي المنسق (UTC) لتحديد مناطق الزمنية. يعتمد UTC على الساعات الذرية ولكنه يحافظ على توافق مع دوران الكوكب.

لكن بما أن سرعة الدوران ليست ثابتة، فإن المقياسين الزمنيين يبتعدان ببطء. وهذا يعني أنه يجب إضافة "ثانية كبيسة" كل فترة وأخرى لإعادتهما إلى التوافق.

لطالما كانت التغيرات في دوران الأرض على المدى الطويل تهيمن عليها احتكاك المد والجزر بقاع المحيط، الأمر الذي أبطأ دورانها. مؤخراً، أصبحت تأثيرات ذوبان جليد القطبين، الناجمة عن حرق البشر للوقود الأحفوري الذي يسخن الكوكب، عاملاً مهماً، حسبما قال أجنو. فعندما يذوب الجليد في المحيط، يتحرك الماء الناتج من الذوبان من القطبين نحو خط الاستواء، مما يبطئ سرعة دوران الأرض.

وصف تيد سكامبوس، عالم الجليد في جامعة كولورادو بولدر الذي لم يشارك في الدراسة، العملية كما لو أن راقصة التزلج تدور بذراعيها فوق رأسها. عندما تخفض ذراعيها نحو كتفيها، يبطئ دورانها.

كان ذوبان الجليد القطبي كبيراً بما يكفي للتأثير بشكل ملحوظ على دوران الأرض بأكملها بطريقة غير مسبوقة، كما قال أجنيو. "بالنسبة لي، حقيقة أن البشر تسببوا في تغيير دوران الأرض أمر مدهش".

لكن في حين قد يؤدي ذوبان الجليد إلى إبطاء دوران الأرض، هناك عامل آخر يلعب دوراً عندما يتعلق الأمر بالزمن العالمي، وفقاً للتقرير: عمليات في لُبّ الأرض.

لُبّ الكوكب السائل يدور بشكل مستقل عن قشرته الخارجية الصلبة. إذا تباطأ اللُبّ، تتسارع القشرة الصلبة للحفاظ على الزخم، كما قال أجنو، وهذا ما يحدث حالياً.

لا يُعرف الكثير عن ما يحدث تقريباً على عمق 1800 ميل تحت سطح الأرض، وليس من الواضح لماذا تتغير سرعة اللُبّ. "إنه أمر لا يمكن التنبؤ به بشكل أساسي"، قال أجنو.

لكن ما هو واضح، وفقاً للدراسة، هو أنه على الرغم من أن ذوبان الجليد القطبي يؤثر في إبطاء الدوران، فإن دوران الأرض بشكل عام يتسارع. وهذا يعني أن العالم سيحتاج قريباً إلى خصم ثانية لأول مرة.

"قد لا تبدو ثانية واحدة بمثابة الكثير"، قال أجنو، لكن أنظمة الحواسيب المعدة لأنشطة مثل معاملات البورصة تحتاج إلى الدقة حتى ألف جزء من الثانية.

لدى العديد من أنظمة الحاسوب برمجيات تمكنها من إضافة ثانية، لكن القليل منها يملك القدرة على خصم واحدة. سيحتاج البشر إلى إعادة برمجة الحواسيب، مما يُدخل احتمالية الخطأ.

"لم يتوقع أحد حقاً أن الأرض ستتسارع إلى النقطة التي قد نحتاج فيها إلى إزالة ثانية كبيسة"، قال أجنو.

وصف سكامبوس، عالم الجليد بجامعة كولورادو بولدر، "الصفقة الكبيرة" للدراسة هو أنها تُظهر أن "التغييرات من لُبّ الأرض تتجه الآن لتكون أكبر من اتجاهات فقدان الجليد من القطبين - على الرغم من أن فقدان الجليد قد ازداد في العقد الأخير".

"إنه لحظة 'يا إلهي' بالنسبة لبعض تطبيقات الحاسوب"، قال لـCNN، لكن بالنسبة لمعظم الناس ستستمر الحياة كالمعتاد.

بالنسبة لأجنو، يمكن أن تكون النتائج أداة قوية لربط الناس بالطرق التي يغير بها البشر الكوكب.

"قول أن الكثير من الجليد قد ذاب لدرجة أنه غير دوران الأرض بمقدار قابل للقياس، أعتقد أنه يمنحك الشعور بأن هذا أمر مهم."