Um dia na Terra costumava ser de apenas 19 horas

 Na Terra, um único dia solar dura 24 horas. Esse é o tempo que leva para o Sol voltar ao mesmo lugar no céu do dia anterior. A Lua, o único satélite natural da Terra, leva cerca de 27 dias para completar um único circuito ao redor do nosso planeta e orbita a uma distância média de 384.399 km (~238.854,5 mi).

Desde tempos imemoriais, os humanos acompanham o Sol, a Lua e seus períodos siderais e sinódicos. Até onde sabemos, a mecânica orbital que rege o sistema Terra-Lua tem sido a mesma, e passamos a tomá-las como certas. 

Uma visão completa do disco da Terra, cortesia de Meteosat-I 1. Crédito: ESA/Meteosat

Mas houve um tempo em que a Lua orbitava significativamente mais perto da Terra, e o dia médio era muito mais curto do que hoje. De acordo com um estudo recente de uma dupla de pesquisadores da China e da Alemanha, um dia médio durou cerca de 19 horas por um bilhão de anos durante a Época Proterozóica – um período geológico durante o Pré-Cambriano que durou de 2,5 bilhões de anos a 541 milhões de anos atrás. Isso demonstra que, em vez de aumentar gradualmente ao longo do tempo (como se pensava anteriormente), a duração de um dia na Terra permaneceu constante por um longo período.

O estudo foi conduzido por Ross N. Mitchell, professor de geociência do CAS State Key Laboratory of Lithospheric Evolution do Instituto de Geologia e Geofísica e da Faculdade de Ciências da Terra e Planetárias da Universidade da Academia Chinesa de Ciências, e Uwe Kirscher, ex-membro da Universidade de Tübingen, Alemanha, e atual pesquisador do Instituto de Pesquisa em Geociências na Universidade Curtin, Austrália. O artigo que detalha sua pesquisa, intitulado "Mid-Proterozoic day length stalled by tmarance", foi publicado recentemente na Nature Geosciences.

Nas últimas décadas, geólogos examinaram um tipo especial de rocha sedimentar que contém camadas preservadas de planícies de lama de maré. Ao contar o número de camadas sedimentares causadas por flutuações de maré, eles puderam determinar o número de horas por dia durante períodos geológicos anteriores. Mas tais registros são raros, e os examinados eram frequentemente contestados em relação à sua idade. No entanto, existe outro método para estimar a duração do dia conhecido como cicloestratigrafia, que Mitchell e Kircher empregaram para seu estudo.

Este método geológico examina camadas sedimentares rítmicas para detectar ciclos de Milankovitch, que descrevem como mudanças na excentricidade e obliquidade da órbita da Terra afetam seu clima ao longo do tempo. Nos últimos anos, houve uma proliferação no número de registros de Milankovitch que tratam do passado antigo. De fato, mais da metade dos dados relativos a períodos geológicos antigos foram obtidos apenas nos últimos sete anos. Isso permitiu que Mitchell e Kircher testassem uma teoria anteriormente não comprovada. Como Kirscher explicou em um recente comunicado de imprensa da CAS:

"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 mais curtos de precessão e obliquidade no passado. Por causa disso, se no passado essas duas forças opostas tivessem se tornado iguais uma à outra, tal ressonância de maré teria feito com que o comprimento do dia da Terra parasse de mudar e permanecesse constante por algum tempo."

Em suma, essa teoria postula que a duração do dia pode ter permanecido em um valor constante no passado por longos períodos de tempo, em vez de crescer gradualmente mais. Um fator-chave para isso são as "marés atmosféricas solares", onde o "empurrão" de partículas solares carregadas do Sol (também conhecido como vento solar) está relacionado ao aquecimento da nossa atmosfera durante o dia.

Isso é semelhante a como as marés lunares, causadas pela "puxada" da gravidade da Lua, estão relacionadas ao aumento e à queda do nível dos oceanos. Mas enquanto a gravidade da Lua diminuiu lentamente a rotação da Terra, o Sol foi responsável por acelerá-la.

Impressão artística da Terra há 650 milhões de anos durante a glaciação Marinoana. Crédito: Universidade de St. Andrews

Embora as marés solares não sejam tão fortes quanto sua contraparte lunar hoje, esse pode nem sempre ter sido o caso. Quando a Terra estava girando mais rápido no passado, a influência da atração gravitacional da Lua teria sido muito mais fraca. Quando Mitchell e Kirscher examinaram a compilação de dados, eles observaram que, entre dois a um bilhão de anos atrás, o comprimento do dia da Terra parece ter parado seu aumento de longo prazo e parado em cerca de 19 horas. De acordo com Mitchell, esse período é alternadamente conhecido como "o bilhão de anos" ou o "bilhão chato".

O que é especialmente intrigante sobre o novo resultado é como o "bilhão chato" ocorreu entre os dois maiores aumentos no conteúdo de oxigênio em nossa atmosfera. Estes foram o Grande Evento de Oxidação, onde as bactérias fotossintéticas aumentaram drasticamente a quantidade de oxigênio na atmosfera, e o período Criogeniano (ak. "Terra bola de neve") – um período glacial onde toda a superfície (ou perto dela) estava coberta de gelo. Se confirmados, esses resultados indicam que a evolução da rotação da Terra está relacionada à composição de sua atmosfera.

O estudo também apoia a ideia de que dias mais longos eram necessários antes que as bactérias fotossintéticas pudessem produzir oxigênio suficiente para atingir os níveis atmosféricos modernos (24%). No entanto, a principal implicação deste estudo é como ele altera as percepções dos astrônomos sobre a rotação da Terra no passado (ou "paleorotação").

Por muito tempo, teoriza-se que a Lua absorveu gradualmente a energia rotacional da Terra, desacelerando o planeta, impulsionando a Lua para uma órbita mais alta e criando um dia de 24 horas. Mas esses resultados indicam que houve uma ruptura nesse processo entre 2 bilhões e 1 bilhão de anos atrás. Como resumiu Kirscher:

"A maioria dos modelos de rotação da Terra prevê que a duração do dia foi consistentemente mais curta e mais curta voltando no tempo. 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 mais curtos de precessão e obliquidade no passado."

Fonte: universetoday.com