תיעוד של ליקויי חמה היסטוריים מאפשרים לנו למדוד שינויים באורך היום של כדור הארץ לימי קדם. (רומיאו דורשר/נאס"א)
מחזור היום-לילה של כדור הארץ מוגדר במדויק, כל אחד בטווח של 24 שעות לפני תחילת הבא. כזה הוא קנה המידה שלפיו אנו חיים את חיינו, תוך הקפדה על תקתוק השעון.
כדור הארץ, לעומת זאת, אינו מדויק. כוכב הלכת שלנו הוא כדור דביק גדול ומתנדנד שנוסע מסביב לשמש במהירות מסחררת של 107,000 קילומטרים (67,000 מייל) לשעה, המקיף אותו לוויין גדול המפעיל משיכה כבידה משלו. סיבוב כוכב הלכת, לפיכך, אינו תואם בקפדנות את מסגרת הזמן של 24 שעות.
לרבות מהתנודות באורך היום של כדור הארץ יש סיבות ידועות. אבל בקנה מידה של עשורים עד אלפי שנים, מדענים הבחינו בתנודה זעירה באורך היום, שקצת יותר קשה לקבוע.
כעת, צוות של גיאופיזיקאים מ-ETH ציריך בשוויץ חושב שהם מצאו את התשובה בליבת הברזל המותך של כדור הארץ, עם שינויים זעירים המשפיעים על סיבוב כדור הארץ.
ישנן מספר תנודות שונות התורמות לשונות באורך היום של כדור הארץ. אחד הואבסביבות 1.72 מילישניות למאה, שנגרם על ידיואתהקפצה איטית של קרום כדור הארץהיכן שהקרח העתיק הכביד אותו פעם. שינוי נפחי מים יכולכמו המסה מסתובבת מתחת לפני השטח שלה, כמויכול נפחי קרח.
בקנה מידה עשור, תנודה של 2 עד 3 מילישניותנקשרלזרימה בקנה מידה גדול פנימההליבה הנוזלית של כדור הארץ.
אבל יש עוד תנודה של בערך3 עד 4 מילישניותכל אלף שנים, והסיבה לא ברורה.
התזמון של התנודה עולה בקנה אחד עם התנועה בגבול הליבה-מעטפת, אך מאמץ קודם משנת 2006 לקשר את המודל עם נתוני התצפית לא היה מוצלח לחלוטין.
כפי שמציינים חוקרים מ-ETH ציריך, הן טכניקות הדוגמנות התיאורטיות והן איסוף הנתונים התצפיתיים השתפרו משמעותית מאז. אז הם החליטו לקחת עוד סדק בעניין.
עכשיו, זה לא דבר של מה בכך. כדי לזהות במדויק את התנודה הנכונה, הצוות היה צריך להחסיר את כל התנודות הידועות האחרות. פירוש הדבר היה לעצב בקפידה את השינויים בנפח הקרח והמים ולקבוע כיצד הם משנים את הספין של כדור הארץ. יש לקחת בחשבון גם את ההשפעות של משיכת הירח וקרום האלסטי של כדור הארץ. לאחר מכן ניתן ללמוד בקפידה את מה שנשאר כדי לחפש סימנים להשפעה של הליבה.
החוקרים השתמשו ברשת עצבית, יחד עם מדידות של השדה המגנטי של כדור הארץ שהתקבל מסלעים, ומדידות מודרניות של השדה המגנטי.
הם השתמשו גם ב-מאמר קודםשסיפק היסטוריה מקיפה של סיבוב כדור הארץוסתירות ירח - שבהן הירח מסתיר כוכב לכת או כוכב - כל הדרך חזרה לשנת 720 לפני הספירה.
התוצאות שלהם מצביעות על כך שהשפעת השינויים במסת הקרח והמים של כדור הארץ הייתה קטנה בהרבה ממה שחשבו קודם לכן. יתר על כן, התנודות בטווחי זמן של אלפי שנים היו עקביות עם מודל מפושט של המגנטוהידרודינמיקה של ליבת הנוזל החיצונית של כדור הארץ.
זה לא אומר שאנחנו יכולים לסגור את הפרק על התעלומה הקטנה הזו. למדוד משהו כל כך עדין ולזהות את הסיבה השורשית שלו זה לא קל, ובהחלט יש מרווח טעות. התוצאות של הצוות מראות שאנחנו צריכים להסתכל הרבה יותר מקרוב על הפלנטה שלנו אם אנחנו רוצים להבין את כל ההשפעות הקטנות שגורמות לו להתנועע בסיבוב שלו. ואנחנו נצטרך מערך נתונים גדול יותר.
"התוצאות שלנו מראות את החשיבות של גיאודינמיקה פנימית על תנודות ארוכות של אורך היום, במיוחד בשל תנועת הנוזל בליבה החיצונית של כדור הארץ."הם כותבים בעיתון שלהם.
"עם זאת, עם החסרונות שנותרו - כולל היעדר מודל פיזיקלי מקיף שייקח בחשבון מרכיבים שונים של דינמיקת הליבה - יש מוטיבציה מספקת לשיפור המודלים הזמינים כיום של ליבת כדור הארץ."
המחקר פורסם במכתבי מחקר גיאופיזיים.
