مدت زمانی که طول می کشد تا زمین به دور محور خود بچرخد، واحدی است که ما آن را “روز” می نامیم. این چرخش با دوره تقریبا 24 ساعته، به عنوان یک ساعت داخلی برای سیاره ما عمل کرده و به شکل گیری سیستم های زمان سنجی و تنظیم چرخه های زیستی در موجودات زنده منجر شده است.
به گزارش رسانه اخبار فناوری تک فاکس، برخلاف تصور عموم، چرخش زمین همواره با این ثبات نبوده است. مطالعات علمی نشان می دهند که در گذشته های دور، روز زمین بسیار کوتاه تر از زمان حال بوده است. دکتر سارا میل‌هولند، استادیار فیزیک در مؤسسه تکنولوژی ماساچوست (MIT)، در این باره می گوید:
«تحقیقات حاکی از آن است که طول روز زمین در نقاط مختلف تاریخ زمین شناسی، هم کوتاه تر و هم بلندتر از مقدار فعلی بوده است. عامل اصلی این تغییرات، برهمکنش های جزر و مدی با ماه به شمار می رود. حدود یک میلیارد سال پیش، طول روز زمین تنها در حدود 19 ساعت تخمین زده می شود.»
پروفسور کنستانتین باتگین، استاد علوم سیاره‌شناسی در Caltech، با اشاره به دوران اولیه شکل گیری زمین، احتمال می دهد که سرعت چرخش سیاره ما حتی از 10 ساعت در روز نیز کمتر بوده باشد. این چرخش سریع، نتیجه برخورد عظیم زمین با یک پیش سیاره به اندازه مریخ در زمان شکل گیری ماه است. این برخورد ضمن افزایش سرعت زاویه ای زمین، منجر به جدا شدن بخش کافی از پوسته زمین و شکل گیری قمر طبیعی آن شده است. به گفته پروفسور باتگین، تأثیرات جزر و مدی ماه در نهایت موجب کاهش تدریجی سرعت چرخش زمین شده است.
دکتر میل‌هولند همچنین اشاره می کند که طول روز زمین در برخی برهه های زمانی، اندکی بیش از 24 ساعت بوده است. این افزایش ناچیز، ناشی از تغییرات ظریف در هسته گداخته، اقیانوس ها و جو زمین بوده است.
وی با تاکید بر ارتباط میان سرعت چرخش و فرآیند شکل گیری سیاره، بیان می دارد که سرعت چرخش زمین، بازتابی از نحوه شکل گیری آن در دوران اولیه منظومه شمسی است. نحوه برخورد و گردهم آمدن غبار، سنگ ها و گازهای اطراف خورشید در قرص پیش سیاره‌ای، عامل تعیین کننده سرعت چرخش نهایی یک سیاره است. این پدیده را می توان شبیه به چرخاندن یک بطری در نظر گرفت؛ هر چه نیرو و سرعت چرخش اولیه بیشتر باشد، زمان چرخش نهایی بطری نیز کوتاه تر خواهد بود.
دکتر میل‌هولند در ادامه می افزاید: «اگر زمین در فاصله نزدیک تری نسبت به خورشید شکل گرفته بود، الگوی چرخشی کاملاً متفاوتی را شاهد بودیم.» به گفته وی، در چنین سناریویی، زمین احتمالا همانند قفل شدگی جزر و مدی ماه به دور زمین، به صورت جزر و مدی به خورشید قفل می شد.
ایشان توضیح می دهد که نزدیکی بیش از حد به خورشید، منجر به ایجاد نیروهای جزر و مدی قوی تری از سوی خورشید می شد. این پدیده، دوره چرخش زمین را با دوره تناوب مداری آن همگام می ساخت و به عبارتی، طول یک روز معادل با یک سال می شد. دکتر میل‌هولند همچنین خاطر نشان می کند که «بسیاری از سیارات فراخورشیدی به دلیل نزدیکی بسیار زیاد به ستاره میزبانشان، به صورت جزر و مدی قفل هستند. این سیارات همواره یک طرف خود را به سمت ستاره نگه داشته و در نتیجه دارای یک روز دائمی و یک شب دائمی هستند.»
روز زمین همچنان در حال تغییر است
اگرچه به نظر می رسد طول روز زمین واحدی ثابت و غیرقابل تغییر است، اما یافته های علمی حاکی از آن است که این مقدار همچنان در حال تغییر، هرچند با سرعتی بسیار ناچیز (حدود 1.7 میلی ثانیه در هر قرن) است. پروفسور باتگین با اشاره به تدریجی بودن این تغییر، بیان می دارد: «سرعت چرخش زمین به کندی در حال کاهش است. این تغییر به اندازه ای آهسته است که فرآیندهای تکاملی موجودات زنده می توانند خود را با این تغییرات در طول زمان وفق دهند. همچنین، تغییر نسبی در سرعت مداری زمین، در زندگی روزمره قابل مشاهده نخواهد بود.»
