Преди 1.4 милиарда години денят на Земята е продължавал 18 часа

Дните на Земята стават все по-дълги, докато Луната постоянно се отдалечава от нашата планета. Колкото повече се отдалечава Луната, толкова по-малко става гравитационното й влияние върху Земята, а това ще увеличава продължителността на деня. Отслабващото привличане между Земята и Луната води също и до забавяне на въртенето на планетата – отнема повече време за завъртането й на 360 градуса.

Ново проучване, възстановяващо историята на Земята установява, че преди 1,4 милиарда години дните на Земята са продължавали малко над 18 часа.

Изследователите са открили, че по-късите дни са причинени, поне отчасти, от по-близкото разположение на Луната до Земята.

Колкото по-близо е Луната до повърхността на планетата, толкова по-силно е нейното гравитационно привличане, което е карало Земята да се върти по-бързо. Това допринасяло за по късата дължина на дните на Земята, които са продължавали с шест часа по-малко, отколкото днес.

Професор Стивън Майерс от Университета на Уисконсин-Мадисън и съавтор на изследването заявява:

„Тъй като Луната се отдалечава, Земята е като въртящ се фигурист, чието движение се забавя, когато се отдалечава от партньора си“.

В новото изследване професор Майерс и неговия екип се опитват да опишат как връзката между Земята и Луната се е променяла с течение на времето.

Те използват сложен статистически метод, който свързва астрономическата теория с геоложко наблюдение – известно като астрохронология.

Използвайки този метод, те са били в състояние да погледнат назад през геологичното минало на Земята и да възстановят историята на Слънчевата система.

Професор Майерс казва: „Една от нашите амбиции беше да използваме астрохронологията, за да разкрием времето в най-далечното минало, да анализираме много древни геоложки времеви скали. Искаме да можем да изучаваме скални образувания, които са стари милиарди години по начин, който е сравним с начина, по който изучаваме съвременните геологични процеси“.

Планетарното движение на всяко тяло в космоса се влияе от другите астрономически тела, които упражняват сила върху него, включително и от други планети и луни. Всички те допринасят за вариациите в начина, по който всяка планета, включително и Земята, се върти около оста си.

Тези вариации, причинени от няколко гравитационни тела, които се „притискат“ до Земята, са известни като цикли на Миланкович. Те определят как се разпространява слънчевата светлина на Земята, което на свой ред променя климатичните ритми на планетата.

В продължение на милиарди години времето се е променило значително на Земята, тъй като Слънчевата система има много движещи се части, включително и другите планети, обикалящи около Слънцето.

Малки промени в тези движещи се части могат да се превърнат в големи промени милиони години по-късно, но досега не е било възможно да се определи произхода и точните стойности на тези различия.

Професор Майерс и колегите му смятат, че са намерили начин да обяснят промените, като са изследвали седименти от 90 милиона години стара скална формация, която обхваща климатичните цикли на Земята.

Луната понастоящем се отдалечава от Земята със скорост от 3,82 сантиметра годишно.

Използвайки тези данни от днешно време, учените екстраполират обратно във времето и изчисляват, че „преди около 1,5 милиарда години Луната би била достатъчно близо, че гравитационното взаимодействие със Земята, би трябвало да я раздроби на по-малки парчета. Нищо подобно обаче не се е случило. Луната е на 4,5 милиарда години, което показва неточностите при изчисленията на екипа на Майерс.

Учените обаче, успяват да се справят с този проблем, като използват изследване на скални слоеве, проведено от Алберто Мелинверно, професор от университета Колумбия.

Така екипът е могъл надеждно да предскаже вариациите в посоката на оста на въртене на Земята – и формата на нейната орбита, като е използван анализът на слоеве скали.

Проучването разглежда старата 1,4 милиарда години скална формация Шиамалинг (Xiamaling) от Северен Китай и 55 милиона годишния Уолвис Риф (Walvis Ridge) в южния Атлантически океан.

Изучавайки слоевете скали, екипът е успял да определи дължината на деня и разстоянието между Земята и Луната.

Професор Малинверно казва: „В бъдеще искаме да разширим работата в различни интервали от геоложки времена“.

Професор Майерс добавя: „Геологическият запис е астрономическа обсерватория за ранната Слънчева система. Ние гледаме на неговия пулсиращ ритъм, запазен в скалите и в историята на живота.“

Изследването е публикувано в Proceedings of the National Academy of Sciences.