Por um bilhão de anos da história da Terra, nossos dias duravam apenas 19 horas, revela um novo estudo

Fornecido pela ChineseAcademyOfSciences
Publicado no Phys.org

Embora consideremos o dia de 24 horas como certo, no passado remoto da Terra, os dias eram ainda mais curtos.

A duração do dia era mais curta porque a lua estava mais próxima. “Com o tempo, a lua roubou a energia rotacional da Terra para impulsioná-la para uma órbita mais alta, mais distante da Terra”, disse Ross Mitchell, geofísico do Instituto de Geologia e Geofísica da Academia Chinesa de Ciências e principal autor de um novo estudo publicado na Nature Geoscience.

“A maioria dos modelos de rotação da Terra prevê que a duração do dia foi consistentemente cada vez mais curta voltando no tempo”, disse Uwe Kirscher, co-autor do estudo e agora pesquisador da Curtin University, na Austrália.

Mas uma mudança lenta e constante na duração do dia voltando no tempo não foi o que Mitchell e Kirscher encontraram.

Como os pesquisadores medem a duração do dia antigo? Nas últimas décadas, os geólogos usaram registros de rochas sedimentares especiais que preservam camadas de escala muito fina em planícies de lama de maré. Conte o número de camadas sedimentares por mês causadas pelas flutuações das marés e você saberá o número de horas em um dia antigo.

Mas esses registros de maré são raros e os preservados são frequentemente contestados. Felizmente, há outro meio de estimar a duração do dia.

A cicloestratigrafia é um método geológico que usa camadas sedimentares rítmicas para detectar ciclos astronômicos “Milankovitch” que refletem como as mudanças na órbita e rotação da Terra afetam o clima.

“Dois ciclos de Milankovitch, precessão e obliquidade, estão relacionados à oscilação e inclinação do eixo de rotação da Terra no espaço. A rotação mais rápida da Terra primitiva pode, portanto, ser detectada em ciclos de precessão e obliquidade mais curtos no passado”, explicou Kirscher.

Mitchell e Kirscher aproveitaram uma proliferação recente de registros de Milankovitch, com mais da metade dos dados dos tempos antigos gerados nos últimos sete anos.

“Percebemos que finalmente era hora de testar uma ideia alternativa, mas completamente razoável, sobre a paleorotação da Terra”, disse Mitchell.

Uma teoria não comprovada é que a duração do dia pode ter parado em um valor constante no passado distante da Terra. Além das marés no oceano relacionadas à atração da lua, a Terra também tem marés solares relacionadas ao aquecimento da atmosfera durante o dia.

As marés atmosféricas solares não são tão fortes quanto as marés oceânicas lunares, mas nem sempre foi assim. Quando a Terra estava girando mais rápido no passado, o puxão da lua teria sido muito mais fraco. Ao contrário da atração da lua, a maré do sol empurra a Terra. Então, enquanto a lua diminui a rotação da Terra, o sol a acelera.

“Por causa disso, se no passado essas duas forças opostas tivessem se tornado iguais uma à outra, tal ressonância de maré faria com que a duração do dia da Terra parasse de mudar e permanecesse constante por algum tempo”, disse Kirscher.

E foi exatamente isso que a nova compilação de dados mostrou.

A duração do dia na Terra parece ter interrompido seu aumento de longo prazo e estabilizado em cerca de 19 horas, aproximadamente entre dois a um bilhão de anos atrás – “o bilhão de anos”, observou Mitchell, “comumente referido como o bilhão ‘tedioso’ “.

O momento da interrupção está intrigantemente entre os dois maiores aumentos de oxigênio. Timothy Lyons, da University California, Riverside, que não participou do estudo, disse: “É fascinante pensar que a evolução da rotação da Terra pode ter afetado a evolução da composição da atmosfera”.

O novo estudo, portanto, apóia a ideia de que a ascensão da Terra aos níveis modernos de oxigênio teve que esperar por dias mais longos para que as bactérias fotossintéticas gerassem mais oxigênio a cada dia.