Es difícil lograr todo lo que queremos hacer en un día. Pero habría sido aún más difícil si hubiéramos vivido en épocas anteriores de la historia de la Tierra. Aunque damos por sentado que el día dura 24 horas, en el pasado profundo de la Tierra los días eran aún más cortos.
La duración del día era menor porque la Luna estaba más cerca. A lo largo del tiempo, la Luna ha robado la energía de rotación de la Tierra para impulsarla hacia una órbita superior, más alejada de la Tierra, explica Ross Mitchell, geofísico del Instituto de Geología y Geofísica de la Academia China de Ciencias y autor principal de un nuevo estudio publicado en Nature Geoscience.
La mayoría de los modelos de rotación de la Tierra predicen que la duración del día fue cada vez más corta en el tiempo, explica Uwe Kirscher, coautor del estudio e investigador en la Universidad de Curtin (Australia). Pero Mitchell y Kirscher no encontraron un cambio lento y constante de la duración del día en el pasado.
¿Cómo miden los investigadores la duración del día en la antigüedad? En décadas pasadas, los geólogos utilizaban registros de rocas sedimentarias especiales que conservaban una estratificación a escala muy fina en las marismas. Si se cuenta el número de capas sedimentarias por mes provocadas por las fluctuaciones de las mareas, se conoce el número de horas de un día antiguo.
Pero estos registros de mareas son escasos y los que se conservan suelen ser controvertidos. Por suerte, existe otro método para calcular la duración del día.
La cicloestratigrafía es un método geológico que utiliza la estratificación sedimentaria rítmica para detectar los ciclos astronómicos de Milankovitch, que reflejan cómo afectan al clima los cambios en la órbita y rotación de la Tierra.
Dos ciclos de Milankovitch, la precesión y la oblicuidad, están relacionados con el bamboleo y la inclinación del eje de rotación de la Tierra en el espacio. Por tanto, la rotación más rápida de la Tierra primitiva puede detectarse en ciclos de precesión y oblicuidad más cortos en el pasado, explicó Kirscher.
Mitchell y Kirscher aprovecharon la reciente proliferación de registros Milankovitch, ya que más de la mitad de los datos de la antigüedad se han generado en los últimos siete años. Nos dimos cuenta de que por fin había llegado el momento de poner a prueba una especie de idea alternativa marginal, pero completamente razonable, sobre la paleorotación de la Tierra, dijo Mitchell.
Una teoría no demostrada es que la duración del día podría haberse estancado en un valor constante en el pasado remoto de la Tierra. Además de las mareas en el océano relacionadas con la atracción de la Luna, la Tierra también tiene mareas solares relacionadas con el calentamiento de la atmósfera durante el día.
Las mareas atmosféricas solares no son tan fuertes como las oceánicas lunares, pero no siempre ha sido así. Cuando la Tierra giraba más rápido en el pasado, el tirón de la Luna habría sido mucho más débil. A diferencia del tirón de la Luna, la marea del Sol en cambio empuja a la Tierra. Así, mientras la Luna ralentiza la rotación de la Tierra, el Sol la acelera.
Por eso, si en el pasado estas dos fuerzas opuestas hubieran llegado a ser iguales entre sí, tal resonancia de marea habría provocado que la duración del día en la Tierra dejara de cambiar y se hubiera mantenido constante durante algún tiempo, afirma Kirscher. Y eso es exactamente lo que muestra la nueva recopilación de datos.
La duración del día de la Tierra parece haber detenido su aumento a largo plazo y se estabilizó en unas 19 horas hace aproximadamente entre dos y mil millones de años, los mil millones de años, señaló Mitchell, comúnmente denominados los mil millones ‘aburridos’.
Curiosamente, el momento del estancamiento se sitúa entre los dos mayores aumentos de oxígeno. Timothy Lyons, de la Universidad de California en Riverside, que no participó en el estudio, dijo: Es fascinante pensar que la evolución de la rotación de la Tierra podría haber afectado a la composición evolutiva de la atmósfera.
El nuevo estudio apoya así la idea de que el ascenso de la Tierra a los niveles modernos de oxígeno tuvo que esperar a que los días fueran más largos para que las bacterias fotosintéticas generaran más oxígeno cada día.
Fuentes
Chinese Academy of Sciences | Mitchell, R.N., Kirscher, U. Mid-Proterozoic day length stalled by tidal resonance. Nat. Geosci. (2023). doi.org/10.1038/s41561-023-01202-6
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