Forskere identificerer tre årsager til Jordens rotationsaksedrift

En typisk skrivebordskugle er designet til at være en geometrisk kugle og til at rotere jævnt, når du drejer den. Vores faktiske planet er langt mindre perfekt – både i form og i rotation.

Jorden er ikke en perfekt sfære. Når den roterer om sin spinakse - en imaginær linje, der passerer gennem Nord- og Sydpolen - driver den og vakler. Disse spin-akse bevægelser er videnskabeligt omtalt som "polær bevægelse." Målinger for det 20. århundrede viser, at spinaksen drev omkring 4 tommer (10 centimeter) om året. I løbet af et århundrede, der bliver mere end 11 yards (10 meter).

Ved at bruge observations- og modelbaserede data, der spænder over hele det 20. århundrede, NASA-forskere har for første gang identificeret tre bredt kategoriserede processer, der er ansvarlige for denne drift - nutidige massetab primært i Grønland, glacial rebound, og kappekonvektion.

"Den traditionelle forklaring er, at én proces, glacial rebound, er ansvarlig for denne bevægelse af Jordens spinakse. Men for nylig, mange forskere har spekuleret i, at andre processer også kunne have potentielt store effekter på det, " sagde førsteforfatter Surendra Adhikari fra NASAs Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Californien. "Vi samlede modeller for en række processer, der menes at være vigtige for at drive bevægelsen af ​​spin-aksen. Vi identificerede ikke én, men tre sæt processer, der er afgørende - og smeltning af den globale kryosfære (især Grønland) i løbet af forløbet af det 20. århundrede er en af ​​dem."

Generelt, omfordelingen af ​​masse på og inden for Jorden - som ændringer i land, iskapper, oceaner og kappestrøm - påvirker planetens rotation. Da temperaturen steg gennem det 20. århundrede, Grønlands ismasse faldt. Faktisk, i alt omkring 7, 500 gigaton – vægten af ​​mere end 20 millioner Empire State Buildings – af Grønlands is smeltede ned i havet i løbet af denne periode. Dette gør Grønland til en af ​​de største bidragydere til masse, der overføres til havene, får havstanden til at stige og følgelig, en afdrift i Jordens spinakse.

Mens issmeltning forekommer andre steder (som Antarktis), Grønlands beliggenhed gør det til en mere væsentlig bidragyder til polar bevægelse.

"Der er en geometrisk effekt, at hvis du har en masse, der er 45 grader fra Nordpolen - hvilket Grønland er - eller fra Sydpolen (som Patagoniske gletsjere), det vil have en større indvirkning på forskydning af Jordens spin -akse end en masse, der er tæt på polakken, " sagde medforfatter Eric Ivins, også af JPL.

Tidligere undersøgelser identificerede glacial rebound som den vigtigste bidragyder til langsigtet polar bevægelse. Og hvad er glacial rebound? Under den sidste istid, tunge gletsjere pressede jordens overflade ned, ligesom en madras trykker ned, når du sidder på den. Når isen smelter, eller fjernes, landet stiger langsomt tilbage til sin oprindelige position. I den nye undersøgelse, som var stærkt afhængig af en statistisk analyse af et sådant opsving, videnskabsmænd fandt ud af, at glacial rebound sandsynligvis kun er ansvarlig for omkring en tredjedel af polardriften i det 20. århundrede.

Forfatterne hævder, at kappekonvektion udgør den sidste tredjedel. Mantelkonvektion er ansvarlig for bevægelsen af ​​tektoniske plader på Jordens overflade. Det er dybest set cirkulationen af ​​materiale i kappen forårsaget af varme fra Jordens kerne. Ivins beskriver det som en gryde med suppe placeret på komfuret. Som gryden, eller kappe, varmer, stykkerne af suppen begynder at hæve og falde, i det væsentlige danner et lodret cirkulationsmønster - ligesom klipperne, der bevæger sig gennem Jordens kappe.

Med disse tre brede bidragydere identificeret, forskere kan skelne mellem masseændringer og polar bevægelse forårsaget af langsigtede jordprocesser, som vi har ringe kontrol over, fra dem, der er forårsaget af klimaændringer. De ved nu, at hvis Grønlands istab accelererer, polar bevægelse vil sandsynligvis, også.