Według najnowszych badań, przez miliard lat historii Ziemi, nasze dni trwały tylko 19 godzin a nie jak dzisiaj 24 godziny.
Trudno jest osiągnąć wszystko, co chcemy zrobić w ciągu jednego dnia. Ale byłoby to jeszcze trudniejsze, gdybyśmy żyli miliardy lat temu na Ziemi. Chociaż przyjmujemy 24-godzinny dzień za coś oczywistego, w dalekiej przeszłości Ziemi dni były jeszcze krótsze. Długość dnia była krótsza, ponieważ księżyc był bliżej. „Z biegiem czasu Księżyc ukradł energię rotacji Ziemi, aby przenieść ją na wyższą orbitę dalej od Ziemi” – powiedział Ross Mitchell, geofizyk z Instytutu Geologii i Geofizyki Chińskiej Akademii Nauk i główny autor nowego badania opublikowanego w Nature Geoscience.
„Większość modeli obrotu Ziemi przewiduje, że długość dnia była stale coraz krótsza, cofając się w czasie” – powiedział Uwe Kirscher, współautor badania i obecnie pracownik naukowy na Curtin University w Australii.
Ale powolna i stała zmiana długości dnia cofająca się w czasie nie jest tym, co odkryli Mitchell i Kirscher. Jak zatem naukowcy mierzą prehistoryczną długość dnia? W minionych dziesięcioleciach geolodzy wykorzystywali zapisy ze specjalnych skał osadowych, które zachowywały bardzo drobne warstwy w pływowych równinach błotnych. Liczono liczbę warstw osadów na miesiąc spowodowanych fluktuacjami pływów i w ten sposób szacowano liczbę godzin prehistorycznego dnia.
Ale takie zapisy pływów są rzadkie, a te, które się zachowały, są często kwestionowane. Na szczęście istnieje inny sposób szacowania długości dnia.
Cyklostratygrafia to metoda geologiczna, która wykorzystuje rytmiczne warstwy osadów do wykrywania astronomicznych cykli „Milankovicia”, które odzwierciedlają wpływ zmian orbity i obrotu Ziemi na klimat.
„Dwa cykle Milankovitcha, precesja i nachylenie, są związane z kołysaniem i nachyleniem osi obrotu Ziemi w przestrzeni. Szybszy obrót wczesnych lat Ziemi można zatem wykryć w krótszych cyklach precesji i nachylenia w przeszłości” – wyjaśnił Kirscher.
Mitchell i Kirscher skorzystali z niedawnej proliferacji zapisów Milankovitcha, z ponad połową danych z czasów starożytnych wygenerowanych w ciągu ostatnich siedmiu lat.
„Zdaliśmy sobie sprawę, że nadszedł wreszcie czas na przetestowanie pewnego rodzaju marginesu, ale całkowicie rozsądnego, alternatywnego pomysłu na temat paleorotacji Ziemi” – powiedział Mitchell.
Jedna z niesprawdzonych teorii głosi, że długość dnia mogła utknąć na stałym poziomie w odległej przeszłości Ziemi. Oprócz pływów w oceanie związanych z przyciąganiem Księżyca, Ziemia ma również pływy słoneczne związane z nagrzewaniem się atmosfery w ciągu dnia.
Słoneczne pływy atmosferyczne nie są tak silne jak księżycowe pływy oceaniczne, ale nie zawsze tak było. Gdy w przeszłości Ziemia obracała się szybciej, siła przyciągania Księżyca byłaby znacznie słabsza. W przeciwieństwie do przyciągania księżyca, to przypływ słońca popychał Ziemię. Tak więc, podczas gdy księżyc spowalnia obrót Ziemi, słońce go przyspiesza.
„Z tego powodu, gdyby w przeszłości te dwie przeciwne siły były sobie równe, taki rezonans pływowy spowodowałby, że długość dnia na Ziemi przestałby się zmieniać i pozostał stały przez jakiś czas” – powiedział Kirscher.
I właśnie to wykazało nowe zestawienie danych.
Wydaje się, że długość dnia na Ziemi zatrzymała swój długoterminowy wzrost i wyrównała się po około 19 godzinach mniej więcej od dwóch do miliarda lat temu – „ten miliard lat”, zauważył Mitchell, „powszechnie określany jest jako «nudny» miliard”.
Intrygujący jest moment zatrzymania, który plasuje się pomiędzy dwoma największymi wzrostami zawartości tlenu. Timothy Lyons z University California, Riverside, który nie był zaangażowany w badania, powiedział: „Fascynujące jest myślenie, że ewolucja obrotu Ziemi mogła wpłynąć na zmieniający się skład atmosfery”.
Nowe badanie potwierdza zatem ideę, że wzrost poziomu tlenu na Ziemi musiał trwać dłuższj, aby bakterie fotosyntetyzujące każdego dnia wytwarzały więcej tlenu.
Więcej informacji: Mitchell, R.N. et al, Mid-Proterozoic day length stalled by tidal resonance, Nature Geoscience (2023). DOI: 10.1038/s41561-023-01202-6. www.nature.com/articles/s41561-023-01202-6
Nature Geoscience | Chińska Akademia Nauk
➔ Obserwuj nas w Google News, aby być na bieżąco!
źródło: Phys.org | Chińska Akademia Nauk
zdjęcie wykorzystane w nagłówku wpisu pochodzi z Depositphotos
Od 2005 roku zajmuję się komunikacją internetową i e-marketingiem, jestem pasjonatem urządzeń mobilnych oraz nowych technologii – i nie waham się ich używać.