طول شبانه‌روز زمین طی ۴٫۵ میلیارد سال عمرش در حال افزایش بوده است و همیشه به شکل کنونی نبوده است. دلیل این واقعیت این است که ماه سرعت چرخش زمین را کم می‌کند. زمین هنگامیکه ماه تشکیل شد خیلی سریع‌تر می‌چرخید و طول شبانه‌روز در آن زمان در حد ۲ تا ۳ ساعت بود و ماه در فاصله‌ی کمتری از زمین قرار داشت و هر ۵ ساعت یکبار به دور زمین می‌چرخید.

دلیل اینکه ماه سرعت چرخش زمین را کم می‌کند به خاطر اثر گرانشی و انتقال گشتاور زاویه‌ای آن می‌باشد. برای درک این قضیه تصور کنید که شخصی روی صندلی چرخانی نشسته است و شما تلاش می‌کنید او را با دستتان متوقف کنید. این باعث می‌شود این شخص اندکی سرعتش کم شود ولی شما هم اندکی جابجا می‌شوید و گشتاور زاویه‌ای پیدا می‌کنید. همین اتفاق هم برای سیستم زمین-ماه می‌افتد و ماه به مانند شخصی که در حال تلاش برای متوقف کردن زمین است اندکی گشتاور زاویه‌ای در مدارش پیدا می‌کند. به همین خاطر سرعت زمین اندکی کم شده و ماه از زمین دور می‌شود. ما می‌توانیم این سرعت را اندازه بگیریم. پنل‌های انعکاسی که در روی ماه نصب شده‌اند به ما اجازه‌ی این کار را می‌دهند. ماه سالانه حدود یک تا دو سانتیمتر از زمین دور می‌شود. همچنین سرعت چرخش زمین در حال کمتر شدن است. این مقدار حدود دو میلی‌ثانیه در هر صد سال است یعنی یک پانصدم ثانیه. بر این اساس طول شبانه‌روز هم به تدریج در حال زیاد شدن است.

طول شبانه‌روز در زمان دایناسورها

دایناسورها بین ۲۵۰ میلیون سال تا ۶۰ میلیون سال پیش بر روی زمین زندگی می‌کرده‌اند. در این زمان طول شبانه‌روز حدود ۲۳ ساعت بوده است.

تأثیر زمین‌لرزه بر طول شبانه‌روز

زمین لرزه‌های بزرگ نیز بر روی طول شبانه‌روز تأثیر می‌گذارند ولی این تأثیر بسیار ناچیز است. این اثر زمین‌لرزه به خاطر تغییر گشتاور اینرسی زمین است که توصیف کننده‌ی میزان جرمی است که در داخل زمین گسترده شده است. قاعده‌ی حفظ گشتاور زاویه‌ای بدین معنی است که تغییر گشتاور اینرسی منجر به تغییر سرعت چرخش می‌شود.

فرض کنید که زمین از تعداد زیادی آجر ساخته شده است. شما می‌توانید موقعیت هر آجر را از محور چرخش زمین اندازه بگیرید. اگر از آن فاصله را به توان دو رسانده و در جرم آجر ضرب کنید و این مقدار را برای تمامی آجرها جمع بزنید گشتاور اینرسی را بدست می‌آورید. اگر آجرها را اندکی جابجا کنید جواب متفاوتی بدست می‌آورید بهمین خاطر است که سرعت چرخش زمین هنگام جابجا شدن مقداری از جرم زمین توسط زمین لرزه تغییر می‌کند.

آینده

ماه و زمین میلیاردها سال دیگر به دور یکدیگر خواهند رقصید. این فرآیند زمانی پایان می‌یابد که طول شبانه‌روز زمین برابر با طول شبانه روز ماه شود. این عدد حدودا برابر ۴۵ روز خواهد بود. این بدین معنی است که ۴۵ روز طول خواهد کشید که ماه یک دور به گرد زمین بچرخد و شبانه‌روز زمین هم ۴۵ برابر شبانه‌روز کنونی طول خواهد کشید. البته تا آن زمان خورشید به یک غول سرخ تبدیل شده است و ما نگرانی‌های جدی‌تر از این مسئله خواهیم داشت.

منبع:

How many hours were in a dinosaur’s day?