מחקר חדש: מדענים הסבירו את השינויים רבי-השנים באורך היממה בכדור הארץ

שינויים קטנים באורך היממה לאורך עשרות שנים קשורים לאינטראקציה גרוויטציונית בין הליבה הפנימית המוצקה של כדור הארץ לבין המעטפת. למסקנה זו הגיעו הגאופיזיקאים חואיפנג ז'אנג ומתייה דומברי. המחקר פורסם בכתב העת Nature.

כדור הארץ אינו מסתובב במהירות קבועה לחלוטין. בקנה מידה של עשרות שנים אורך היממה עשוי להשתנות בכמה מילישניות. ידוע כי הסיבה לכך היא חילופי תנע זוויתי בין ליבת כוכב הלכת לבין המעטפת המוצקה שסביבה, אולם המנגנון הפיזיקלי של חילופים אלה נותר זמן רב נושא למחלוקת.

מחברי העבודה החדשה הגיעו למסקנה שהתפקיד המרכזי שמור למומנט הגרוויטציוני: הליבה הפנימית של כדור הארץ היא גוף ברזל מוצק המצוי בתוך הליבה החיצונית הנוזלית, ואי-האחידויות שלה מקיימות אינטראקציה גרוויטציונית עם אי-האחידויות של המעטפת התחתונה. כאשר הליבה הפנימית משנה מעט את מהירותה ואת כיוונה ביחס לשאר כוכב הלכת, נוצרת העברה של תנע זוויתי, המאיצה או מאטה את סיבוב המעטפת.

לאינטראקציה גרוויטציונית זו מתנגדים כוחות אחרים, ובראשם האינטראקציה האלקטרומגנטית בין הליבה החיצונית הנוזלית לבין המעטפת. בסופו של דבר נוצרת מעין "משיכת חבל", שיכולה להסביר את התנודות רבות-השנים הנצפות באורך היממה.

מדובר בשינויים זעירים במיוחד, שאינם מורגשים בחיי היומיום אך ניתנים למדידה בשיטות מודרניות. הבנת מקורם חשובה לא רק למדידת זמן מדויקת: תנודות כאלה מאפשרות ללמוד על תנועות של חומר בעומק של אלפי קילומטרים, שאליו לא ניתן להגיע באופן ישיר.