"المليار الممل".. يوم الأرض كان "19 ساعة فقط"، فما سر ذلك؟!

وكشف بحث جديد الآن أن هذه الفترة - التي يطلق عليها "المليار الممل'' - تزامنت مع الوقت الذي تم فيه تعليق كوكب الأرض في حالة ثابتة من الدوران المستمر، ودوران كروي في الفضاء مع يوم واحد (ثورة واحدة) استغرق 19 ساعة فقط.

وتوضح الدراسة التي أجراها عالمان جيوفيزيائيان أن هذا "المماطلة" لطول يوم الأرض عند 19 ساعة استمر ما يقرب من مليار سنة وكان نتيجة توازن دقيق للقوى المتعارضة في الماضي البعيد لكوكبنا.

وفي ذلك الوقت، كان القمر أقرب إلى الأرض ويحوم على مسافة ثابتة، ولا ينزلق خارج "عناقه الجاذبي" كما فعل من قبل وما زال يفعل منذ ذلك الحين.

وأوضح روس ميتشل من الأكاديمية الصينية للعلوم وأوي كيرشر من جامعة كيرتن في أستراليا في ورقتهما المنشورة: "بمرور الوقت، سرق القمر طاقة دوران الأرض لدفعها إلى مدار أعلى".

ونتيجة لحركة القمر إلى الخارج، يتباطأ دوران الأرض، وتطول أيامنا المضاءة بنور الشمس بشكل طفيف جدا - لم نلاحظ الإضافة الصغيرة إلى دوراتنا اليومية التي تستغرق 24 ساعة.

واستكشفت الكثير من الأبحاث السابقة كيف أن أيام كوكبنا تطول ببطء، عند نقطة تزيد عن 0.000015 ثانية في السنة، وفقا لبعض التقديرات الحديثة.

وتتنبأ معظم نماذج دوران الأرض في دراسات مثل هذه بأن طول اليوم على كوكبنا قد زاد باطراد على مدار الثلاثة إلى أربعة مليارات سنة الماضية. ووجدت دراسة أجريت عام 2018، على سبيل المثال، أن يوما من أيام الأرض قبل 1.4 مليار سنة سجل 18 ساعة.

على الرغم من وجود معسكر آخر للباحثين الذين تكهنوا - منذ وقت بعيد يعود إلى عام 1987 - أنه ربما كان طول يوم الأرض مسطحا لفترة طويلة قبل استئناف الزيادة البطيئة والثابتة حتى الـ 24 ساعة التي نسميها اليوم.

لكن من الصعب الحصول على أي أثر جيولوجي يشير إلى حدوث تغيير في دوران الأرض. ويمكن استنتاج طول اليوم من نمو الستروماتوليت المائل نحو الشمس ومن إيقاعات المد والجزر، وأنماط الرواسب الطينية التي وضعتها المد والجزر والمحفوظة في الصخور. وباستثناء هذه نادرا ما يتم حفظها في الماضي البعيد.

إقرأ المزيد

العلماء يكشفون ما الذي سيحدث إذا اختفت طبقة الأوزون!

وفي هذه الدراسة الجديدة، استفاد ميتشل وكيرشر من موجة البيانات الجيولوجية الجديدة التي ظهرت في السنوات الأخيرة.

ويقول ميتشل: "لقد أدركنا أن الوقت قد حان أخيرا لاختبار نوع من الفكرة الهامشية، ولكن المعقولة تماما، البديلة عن تحجر الأرض".

ويشير تحليلهم الإحصائي إلى خط مسطح لطول يوم الأرض بين 2 و1 مليار سنة، في منتصف عصر البروتيروزويك، والذي بلغ ذروته مع "Snowball Earth'' وسبق الانفجار الكمبري للحياة.

ويتساءل ميتشل وكيرشر عما قد يكون قد تسبب في تعثر الأرض في وقت مبكر في فترة من الاستقرار النسبي، في الأحداث الكبرى الأخرى في التاريخ الصخري لكوكبنا.

وإذا كان توقيتهم صحيحا، فإن الثبات في طول النهار يتبع تقلبات كبيرة في الظروف الجوية المبكرة للأرض: على وجه التحديد، حدث الأكسدة العظيم الذي ارتفعت فيه مستويات الأكسجين وخلقت طبقة الأوزون قبل أن تنخفض مرة أخرى.

ويقول ميتشل وكيرشر إن هذا الأوزون المضاف يمكن أن يمتص المزيد من ضوء الشمس أكثر من بخار الماء، ما يثير المد والجزر الشمسي الأقل شهرة على الأرض والذي ينبض في الغلاف الجوي مع ارتفاع درجة حرارته خلال النهار.

ولا يعد المد والجزر في الغلاف الجوي الشمسي بقوة المد والجزر المحيطية التي تحكمها قوة الجاذبية للقمر. ولكن عندما كان كوكب الأرض يدور بشكل أسرع في الماضي، كان سحب القمر أضعف - ربع قوته الحالية.

وإذا تسارعت المد والجزر في الغلاف الجوي بحقن الأوزون وضوء الشمس، كما يقترح ميتشل وكيرشر، فقد يكون هذا كافيا لموازنة القوى المتعارضة وتهدئة الأرض في فترة مستقرة طويلة جدا مدتها 19 ساعة في اليوم.

ويوضح ميتشل وكيرشر أنه "عند نقطة الرنين، فإن عزمي المد والجزر المحيطي والجوي سيتوازنان، ما يؤدي إلى استقرار معدل دوران الأرض بطول يوم ثابت".

وبالطبع، هناك حاجة إلى مزيد من البحث "لمزيد من الاختبار وتحديد فترة الرنين بشكل أكثر دقة"، كما لاحظ ميتشل وكيرشر.

على الرغم من أن الثنائي استنتج أن عملهما يتوافق مع فكرة أن ارتفاع مستويات الأكسجين والحياة المعقدة على الأرض قد تأخرت "حتى كسر الرنين" بسبب تغير مناخي مفاجئ.

ولكن إذا كان فهمنا المتزايد لـ "المليار الممل" هو أي شيء يجب أن يمر به، فتوقع أن تتغير هذه التقديرات الخاصة بالدوران اليومي للأرض في وقت مبكر مع ظهور المزيد من الأدلة.

ونُشرت الدراسة في مجلة Nature Geoscience.

المصدر: ساينس ألرت