יממה אמורה להימשך 24 שעות, אבל במציאות אורך היום בכדור הארץ משתנה כל הזמן בשברירי שנייה. עכשיו מדענים טוענים שפיצחו לפחות חלק מהתעלומה - והגורם נמצא אלפי קילומטרים מתחת לרגליים שלנו.
מחקר חדש מצא כי כוח כבידה בין הליבה הפנימית המוצקה של כדור הארץ לבין המעטפת הסלעית שמקיפה אותה מסוגל להאיץ או להאט מעט את סיבוב כוכב הלכת. התוצאה היא ימים שמתארכים או מתקצרים בכמה אלפיות השנייה לאורך תקופות של עשרות שנים.
השינוי זעיר מכדי שנוכל להרגיש אותו. אף אחד לא יגיע לעבודה מאוחר בגלל הליבה הפנימית. אבל עבור מערכות מדידה מדויקות, שעונים אטומיים, ניווט לווייני וחקר סיבוב כדור הארץ, אפילו אלפיות שנייה הן לא עניין זניח.
מאבק כוחות בעומק כדור הארץ
במרכז כדור הארץ נמצאת ליבה פנימית מוצקה, המורכבת בעיקר מברזל וניקל, ומוקפת בליבה חיצונית נוזלית. הליבה הפנימית אינה כדור מושלם, והיא גם אינה מסתובבת תמיד בדיוק באותו קצב כמו שאר כדור הארץ.
במאמר שפורסם במגזין Nature, החוקרים חויפנג ג'אנג ומתיו דמברי מאוניברסיטת אלברטה בקנדה בחנו נתונים מהשנים 1964 עד 2019 וניסו להבין איזה כוח אחראי לשינויים ארוכי הטווח במהירות הסיבוב.
במשך שנים הוצעו כמה מועמדים: כוחות מגנטיים בין הליבה למעטפת, לחץ מכני של החומר הנוזלי בליבה החיצונית וכוח הכבידה עצמו.
עוד בנושא
80 ס"מ ב-20 שנה: הפעולה האנושית שהזיזה את כדור הארץ מהציר שלו
כשהחוקרים השוו את המודלים לשינויים שנמדדו בפועל באורך היום, כוח הכבידה סיפק את ההתאמה הטובה ביותר.
ההסבר שלהם נשמע כמעט כמו משיכת חבל בתוך כוכב הלכת. אזורים צפופים בליבה הפנימית נמשכים לעבר אזורים צפופים במעטפת. במקביל, זרמי הברזל הנוזלי בליבה החיצונית דוחפים את הליבה הפנימית מעט מחוץ ליישור שלה. כוח הכבידה מנסה למשוך אותה בחזרה.
התנועה הזו יוצרת כוח סיבובי זעיר שעובר אל המעטפת - ובסופו של דבר משפיע על מהירות הסיבוב של כדור הארץ כולו. "הכבידה עדיין מנצחת", הסביר דמברי כשסיכם את התחרות בין הכוחות.
הימים משתנים במחזור של כ-70 שנה - אולי
המודל הצליח להתאים במיוחד לשינוי רחב שנראה בנתונים לאורך כ-60 עד 70 שנה.
אלא שהחוקרים מזהירים שלא כדאי עדיין לכוון שעון ולחכות למחזור הבא. הנתונים הקיימים מכסים רק כמה עשרות שנים באיכות שמאפשרת ניתוח כזה, ולכן עדיין לא ברור אם מדובר במחזור אמיתי שחוזר על עצמו או פשוט בדפוס שאפיין את התקופה שנמדדה.
גם שינויים קצרים יותר, בטווח של כ-10 עד 30 שנה, עדיין אינם מוסברים היטב באמצעות אותו מנגנון.
המחקר גם מציע שהליבה הפנימית פחות קשיחה מכפי שאולי נשמע. כשהחוקרים הריצו את המודל עם ליבה שאינה מסוגלת להתעוות, התזמון לא התאים למדידות. כשהרשו לליבה לשנות מעט את צורתה לאורך זמן, ההתאמה השתפרה משמעותית.
לפי ההערכה הטובה ביותר שלהם, ההתאמות האלה מתרחשות בטווח של בערך שמונה עד עשר שנים.
וכך אלפית שנייה חושפת מה קורה אלפי קילומטרים למטה
החלק המעניין הוא שאין שום דרך להגיע פיזית לליבה ולראות את התהליך הזה. הקידוח העמוק ביותר שבני אדם ביצעו מגיע רק לחלק זעיר מהדרך לשם. במקום זאת, החוקרים משלבים מדידות של רעידות אדמה, שינויים בשדה המגנטי ותנועת כדור הארץ כדי להסיק מה קורה בעומק.
המודל החדש אפילו מספק רמזים לגבי החומרים שבתחתית המעטפת, ובהם אפשרות לשכבה דקה יחסית ועשירה בברזל בעלת מוליכות חשמלית גבוהה.
כלומר, כמה אלפיות שנייה שנוספות או נגרעות מהיממה הן הרבה יותר מתקלה זעירה בשעון. הן עשויות להיות אחת הדרכים היחידות שלנו להציץ אל תוך האזור העמוק והמסתורי ביותר בכדור הארץ - בלי להתקרב אליו אפילו במטר אחד.