دراسة بحثية| الأرض تدور بسرعة كبيرة لدرجة أنها ستفقد ثانية قريبا

يهدد الدوران المتغير للأرض، بقلب تصورنا للوقت والساعات والمجتمع المحوسب بطريقة غير مسبوقة ، ولكن لثانية واحدة فقط.

لأول مرة في التاريخ ، قد يضطر مراقبو الوقت في جميع أنحاء العالم إلى التفكير في طرح ثانية من ساعاتنا في غضون بضع سنوات ، لأن الكوكب يدور أسرع قليلا من ذي قبل.

قد تحتاج الساعات إلى تخطي ثانية  تسمى “ثانية كبيسة سلبية”، حوالي عام 2029 ، وفقا لدراسة نشرت يوم الأربعاء في مجلة Nature.

قال المؤلف الرئيسي للدراسة ، دنكان أغنيو ، عالم الجيوفيزياء في معهد سكريبس لعلوم المحيطات في جامعة كاليفورنيا ، سان دييغو:" إنه ليس تغييرا كبيرا في دوران الأرض سيتسبب في كارثة أو أي شيء ، لكنه شيء ملحوظ، إنه مؤشر آخر على أننا نمر بوقت غير عادي للغاية، هذا وضع غير مسبوق وحدث كبير".

وأضاف أجنيو، أن ذوبان الجليد في قطبي الأرض أحبط سرعة الكوكب المتسارعة ومن المحتمل أن يؤخر هذا التقييم العالمي الثاني بنحو ثلاث سنوات.

من جانبه أشار قال دينيس مكارثي ، مدير الطقس في المرصد البحري الأمريكي ، الذي لم يشارك في الدراسة. "السؤال هو متى، نحن نتجه نحو ثانية سلبية.

هذا وضع معقد يتضمن الفيزياء وسياسات القوة العالمية وتغير المناخ والتكنولوجيا ونوعين من الطقس. تستغرق الأرض حوالي 24 ساعة للدوران ، لكن الكلمة الرئيسية هي "تقريبا".

منذ آلاف السنين ، كانت الأرض تتباطأ بشكل عام ، مع اختلاف المعدل من فترة إلى أخرى ، كما قالت أغنيو وجودا ليفين ، عالمة الفيزياء في قسم الوقت والتردد في المعهد الوطني للمعايير.

 التكنولوجيا (المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا)

وقال مكارثي إن التباطؤ يرجع أساسا إلى تأثير المد والجزر الناجم عن سحب القمر. لم يكن هذا مهما حتى تم اعتماد الساعات الذرية كمعيار زمني رسمي منذ أكثر من 55 عاما. هذه لم تتباطأ.

ثم تم إنشاء نسختين من الوقت - الفلكية والذرية - لكنهما لم يتوافقا مع بعضهما البعض، كل يوم ، تأخر الوقت الفلكي عن الوقت الذري بمقدار 2.5 مللي ثانية.

 وهذا يعني أن الساعة الذرية قالت إنها كانت منتصف الليل ولكن بالنسبة للأرض كانت منتصف الليل بعد جزء من الثانية ، كما قال أجنيو.

هذه الكسور اليومية من الثواني تضاف إلى ثوان كاملة كل بضع سنوات، ابتداء من عام 1972 ، قرر مراقبو الوقت الدوليون إضافة "ثانية كبيسة" في يونيو أو ديسمبر للوقت الفلكي للحاق بالتوقيت الذري ، يسمى التوقيت العالمي المنسق (UTC).

 بدلا من 11:59:59 في منتصف الليل ، ستكون هناك ثانية إضافية في الساعة 11:59:60. ستنتقل الثانية الكبيسة السلبية من 11:59:58 مباشرة إلى منتصف الليل ، متخطية 11:59:59.

وقال ليفين: "في عام 2016 أو 2017 أو ربما عام 2018 ، تباطأ معدل التباطؤ إلى النقطة التي بدأت فيها الأرض في التسارع، بين عامي 1972 و 2016 ، تمت إضافة 27 ثانية كبيسة منفصلة مع تباطؤ الأرض، لكن وتيرة هذا التباطؤ تباطأت".

وكشف أجنيو إن الأرض تتسارع لأن قلبها السائل الساخن - "كرة كبيرة من السائل المنصهر" - يعمل بشكل غير متوقع ، مع دوامات وتدفقات تختلف.

وفقا أغنيو ، فإن القلب كان يؤدي إلى تسارع لمدة خمسين عاما تقريبا ، لكن الذوبان السريع للجليد في القطبين منذ عام 1990 قد أخفى هذا التأثير. يؤدي ذوبان الجليد إلى تحويل كتلة الأرض من القطبين نحو المركز المقبب ، مما يؤدي إلى إبطاء الدوران مثل المتزلج على الجليد عن طريق مد ذراعيه إلى الجانبين.

بدون تأثير ذوبان الجليد ، ستحتاج الأرض إلى هذه الثانية الكبيسة السلبية في عام 2026 بدلا من عام 2029 ، حسب السيد أغنيو.

على مدى عقود ، تمكن علماء الفلك من جعل الوقت العالمي والوقت الفلكي يتزامن بفضل هذه الثواني الكبيسة الصغيرة العملية للغاية،  لكن مشغلي أنظمة الكمبيوتر قالوا إن هذه الإضافات لم يكن من السهل إجراؤها نظرا لدقة التكنولوجيا التي يعتمد عليها العالم اليوم. في عام 2012 ، أساءت بعض أنظمة الكمبيوتر التعامل مع الثانية الكبيسة ، مما تسبب في مشاكل ل Reddit و Linux و Qantas Airlines وغيرها ، كما يقول الخبراء، ما الهدف من تعديل الوقت هذا عندما يسبب الكثير من المتاعب؟".

 كما قال أغنيو ومكارثي:" لكن نظام الأقمار الصناعية الروسي يعتمد على الوقت الفلكي، لذا فإن التخلص من الثواني الكبيسة من شأنه أن يسبب مشاكل لهم،  أراد علماء الفلك وغيرهم الاحتفاظ بالنظام الذي يضيف ثانية كبيسة في كل مرة يقترب فيها الفرق بين الوقت الذري والوقت الفلكي من ثانية واحدة.

في عام 2022 ، قرر ضبط الوقت في جميع أنحاء العالم أنه بدءا من عام 2030 ، سيغيرون معايير إدخال أو إزالة ثانية كبيسة ، مما يقلل بشكل كبير من احتمالية ذلك.

وقال ليفين إن شركات التكنولوجيا مثل جوجل وأمازون نفذت من جانب واحد حلولها الخاصة لمشكلة الثانية الكبيسة عن طريق إضافة أجزاء من الثانية تدريجيا على مدار يوم كامل، الحجج خطيرة للغاية لأن المخاطر صغيرة جدا.

ثم أضف التأثير "الغريب" لطرح ، وليس إضافة ، ثانية كبيسة ، كما السيدة أغنيو:"  من المحتمل أن يكون من الصعب تخطي ثانية واحدة لأن البرامج مصممة لإضافة الوقت وليس طرحه ، كما قال السيد مكارثي.

وتابع مكارثي إن الاتجاه نحو الحاجة إلى ثانية كبيسة سالبة واضح، لكنه يعتقد أن الأمر يتعلق أكثر بحقيقة أن الأرض أصبحت أكثر استدارة بسبب التغيرات الجيولوجية في نهاية العصر الجليدي الأخير.

وقال ثلاثة علماء خارجيين آخرين إن دراسة أجنيو منطقية وإن أدلته مقنعة.

ومع ذلك ، لا يعتقد السيد ليفين أن الثانية الكبيسة السلبية ضرورية حقا. يقول إن الاتجاه العام لتباطؤ المد والجزر موجود منذ قرون ويستمر ، لكن الاتجاهات الأقصر في قلب الأرض تأتي وتذهب.

قال السيد ليفين:"أي شخص يقوم بتنبؤ طويل الأجل بالمستقبل يقف على أرض هشة للغاية، "هذه ليست عملية يكون فيها الماضي تنبؤا جيدا بالمستقبل".