התארכות היממה

מחקרים המתבססים על נתונים ההיסטוריים שנאספו לאורך 2,700 השנים האחרונות מראים שהיממה מתארכת בכ־1.70 מילי-שניות במאה שנים. ישנם מספר הערכות לגורמים לתופה זו. לתופעה זו אין השפעה מעשית כל שהיא שכן השפעתה תורגש בצורה משמעותית רק בעוד כמה אלפי שנים.

התופעה

נתונים ההיסטוריים שנאספו לאורך 2,700 השנים האחרונות מראים שהיממה מתארכת בכ־1.70 מילי-שניות במאה שנים (עם סטיית תקן של 0.05 מילי-שניות)^[1]. מדידות אלה מתאימות היטב להשפעות המנוגדות של הגאות וכיפות הקרח.

אם כך, לפני c מאות שנים הייתה היממה קצרה יותר ב-1.7c מילי-שניות. מדידה של $\ 365\cdot 100c$ היממות שחלפו מאז על-פי השעון הקבוע, לעומת זמן היממה הממוצעת לאורך התקופה, סוטה ב- $\ \ {\frac {1}{2}}1.7\cdot 365\cdot 100c$ מילי-שניות, שהן כ- $\ \Delta T=31c^{2}$ שניות. אחת ההשלכות של התארכות היממה, היא על הכנת לוחות אסטרונומיים. כך למשל, לוח שנה מדויק לחלוטין שהוכן לפני 2,000 שנה ולא לקח בחשבון את התארכות היממה, יהיה נגוע בימינו בסטייה מצטברת של כ-3.5 שעות.

הגורמים לתופעה

הגורם בעל ההשפעה הגדולה ביותר על אורך היממה באופן מצטבר, הוא האטת הגאות. עליית וירידת פני המים, פעמיים בכל יממה סביב כדור הארץ כולו, מפעילה חיכוך הבולם את הסיבוב בהדרגה. על-פי השינויים הנצפים במסלול הירח (אותם ניתן לחשב בדייקנות, בעזרת מדידת מרחקים באמצעות קרן לייזר המוחזרת ממראות פינתיות שהושארו על הירח במשימות אפולו), אפשר לחשב שהגאות והשפל גורמים להארכת היממה ב-2.3 מילי-שניות במאה שנים. לדוגמה, לפני מיליון שנה הייתה היממה קצרה מזו של היום ב-23 שניות, ובקמבריון, לפני כ-500 מיליון שנה, היו ביממה רק 21 שעות (כאורכן היום).

גורם ארוך טווח נוסף, הוא השינוי בפחיסות כדור הארץ. כידוע, כדור הארץ אינו כדורי באופן מושלם, אלא אליפסואידי, סיבובו על צירו גורם למתיחה בכיוון התנועה, שבגללה היקפו בקו המשווה גדול מן ההיקף במסלול מקוטב לקוטב. בעידן הקרח, הצטברו בכיפות הקרח שבקטבים מסות קרח אדירות, שתחת לחצן גברה פחיסותו של הכדור. מחקרים גורסים כי הקרח החל לימס לפני כ-10,000 שנה, אבל קרום כדור הארץ אינו מגיב להפחתת הלחץ באלסטיות מושלמת, ומעריכים שדרושות לו עוד כ-4,000 שנה לפני שיגיע לשיווי משקל הידרוסטטי. התהליך מביא להפחתת הרדיוס בקו המשווה, המרוחק מציר הסיבוב, והתנע הזוויתי הקבוע מתרגם את ההפחתה להאצה של הסיבוב. מעריכים שאפקט זה מקצר את היממה בכ־0.6 מילי-שניות במאה שנים, בקורלציה מושהית עם תקופות הקרח השונות.

קישורים חיצוניים

צמ"ד אונליין - מאגר מדע: יום בכדור הארץ סרטון עם הסברים.
מדענים: כדור הארץ מסתובב מהר יותר – ואנחנו לא יודעים למה, באתר סוכנות החלל הישראלית, 11 בינואר 2021
הערך "היממה השמשית", באתר אסטרופדיה
הערך "היממה הכוכבית", באתר אסטרופדיה
הערך "מערכות זמן והיממה", באתר אסטרופדיה

הערות שוליים

^ F.R. Stephenson (1997): Historical Eclipses and Earth's Rotation. Cambridge Univ.Press.

[1] F.R. Stephenson (1997): Historical Eclipses and Earth's Rotation. Cambridge Univ.Press.

[1]