Миллиард лет назад сутки на Земле длились около 19 часов

Земля не всегда вращалась с привычной скоростью 24 часа в сутки. Геологические данные показывают, что примерно от двух до одного миллиарда лет назад длина дня почти не менялась. Сутки длились около 19 часов. Этот необычный баланс сил влиял не только на вращение планеты, но и на развитие жизни, сообщает Earth.

Современные сутки кажутся постоянными, но на геологическом масштабе это не так. Исследование осадочных пород, сформировавшихся за последние 2,5 миллиарда лет в разных регионах Земли, показало, что раньше день был короче. В норме вращение планеты постепенно замедляется из-за приливного трения, возникающего под влиянием Луны. Движение океанов отбирает энергию у вращения Земли и увеличивает продолжительность суток. По оценкам NASA, сегодня этот процесс добавляет около двух тысячных секунды за столетие. Однако геологические данные свидетельствуют о том, что в прошлом замедление длилось неравномерно.

Геофизик Росс Митчелл из Института геологии и геофизики Китайской академии наук вместе с коллегами применил метод циклостратиграфии — анализ повторяющихся слоёв пород, отражающих орбитальные и вращательные изменения Земли. Ученые обнаружили плато — периоды, когда сутки почти не удлинялись. Самое продолжительное плато длилось около миллиарда лет и стабилизировало сутки на 19 часах. Причина явления заключалась не только в Луне. Солнечный свет ежедневно нагревает атмосферу, вызывая атмосферные приливы — это волны давления, которые способны слегка ускорять вращение планеты.

Этот период совпал с важным этапом развития жизни. Основными производителями кислорода тогда были фотосинтезирующие микробы, цианобактерии, образующие слоистые маты на мелководье. Днём они выделяли кислород, ночью частично поглощали его обратно. Эксперименты Джудит Клатт и коллег показали, что эффективность такого баланса напрямую зависела от длины светового дня. При коротком дне менее 16 часов микробные сообщества поглощали больше кислорода, чем производили. Стабильные 19-часовые сутки могли сотни миллионов лет ограничивать концентрацию кислорода. Древние наблюдения затмений подтверждают, что скорость вращения Земли менялась неравномерно.

Сегодня вращение планеты продолжает меняться. Атомные часы фиксируют колебания длины суток на тысячные доли секунды из года в год. Эти колебания связаны с перераспределением углового момента между атмосферой, океанами и внутренними слоями Земли. Исследования второй половины XX — начала XXI века показали, что даже после исключения влияния ветров и течений остаётся сигнал, связанный с процессами в ядре планеты. В нём выявлены регулярные колебания и резкие скачки, совпадающие с изменениями магнитного поля.

Читайте также: