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
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