Когда Земля вращалась быстрее: история палеовращения планеты

Сегодня мы привыкли к тому, что сутки делятся на 24 часа. Но задолго до появления первых людей на Земле, продолжительность суток была совсем другой. Согласно новому исследованию, проведенному учеными, продолжительность суток 1-2 миллиарда лет назад составляла 19 часов. 

Исследователи использовали метод циклостратиграфии и геологические данные, чтобы проверить свою альтернативную версию о «палеовращении Земли». Они предположили, что на Земле долгое время существовали такие же четко определенные сутки, как и сегодня, только короче. 

Метод циклостратиграфии основан на изучении ритмичных наслоений осадочных пород, чтобы фиксировать циклы Миланковича. С помощью этих циклов ученые могут исследовать и объяснять изменения климата на сверхдлительных промежутках в истории Земли.

Новые наборы данных помогли установить, что день был короче, так как Луна была ближе. А в какой-то момент продолжительность суток прекратила свое постоянное увеличение и выровнялась на 19 часах. Это произошло примерно от двух до одного миллиарда лет назад — в середине протерозоя — и оставалось так в течение примерно миллиарда лет.

Ученые предполагают, что ускоряющий момент атмосферных тепловых приливов от солнечной энергии уравновесил замедляющий момент лунных океанических приливов, временно стабилизировав вращение Земли. Это замедление совпадает с периодом относительно ограниченной биологической эволюции, известным как «скучный миллиард».

По словам авторов, кроме океанических приливов, связанных с Луной, наблюдались также приливы солнечные, связанные с нагревом атмосферы днем. Сегодня вторые слабее, однако тогда Земля вращалась быстрее, ослабляя притяжение Луны. Таким образом, Луна влияла притяжением, замедляя планету, а Солнце «толкало» Землю, ускоряя ее. По предположению ученых, во время «скучного миллиарда» эти силы были равны друг другу, создав приливный резонанс и установив стабильные сутки.

Также важно отметить, что период 19-часового дня лежит между двумя самыми большими подъемами уровня кислорода в атмосфере. Это может подтвердить другую теорию о том, что для повышения уровня кислорода потребовалось подождать, пока сутки все-таки начнут снова расти и придут к 24 часам. Этого времени достаточно для фотосинтеза и ежедневной выработки нужного объема O2.

Историческая информация показывает, что Земля постоянно меняется и развивается. В прошлом продолжительность суток была короче, а в будущем она может измениться еще раз. Некоторые ученые предполагают, что в будущем день на Земле может продлиться до 27 часов. 

«Мы знаем, что Луна продолжает удаленно двигаться от Земли, так что в будущем она будет находиться дальше и вызывать меньший тормозной момент. Это должно ускорить Землю и увеличить длину дня», — говорит Росс Митчелл, сотрудник Института геологии и геофизики Китайской академии наук.

В конечном итоге, продолжительность суток на Земле зависит от множества факторов, включая расположение Луны и Солнца, атмосферные условия и изменения климата. Но одно остается неизменным - Земля постоянно меняется и эволюционирует.