Исследователи обнаружили, что когда-то земные сутки были на два часа длиннее, чем сейчас, из-за того, что Луна за два периода смещалась на тысячи километров по своей орбите.
Исследователи утверждают, что дополнительные часы солнечного света, в свою очередь, могли привести к событиям оксигенации, которые ознаменовали собой период резкого увеличения сложности жизни.
«Изменения продолжительности дня могут влиять на распределение солнечной энергии и градиенты температуры, потенциально влияя на погодные системы и динамику атмосферы», — пишут исследователи в новом исследовании, опубликованном в журнале PNAS.
В настоящее время Луна находится на орбите в среднем на расстоянии 384 400 километров от Земли. Но наш спутник не всегда был там, где он находится сейчас.
В настоящее время земные сутки длятся около 24 часов, но так было не всегда. Со временем Луна притягивает нашу планету. По мере того, как она это делает, она отдаляется от Земли, отнимая у нее кинетическую энергию. В результате вращение нашей планеты вокруг своей оси замедляется, тем самым удлиняя земные сутки, согласно исследованию.
Моделирование изменений в том, как Земля колеблется по мере своего вращения, может дать грубую картину этого замедления в истории планеты. Но эта оценка явно ошибочна, поскольку она приводит к прогнозу, что Земля и Луна столкнулись бы около 1,5 миллиарда лет назад, отметили авторы исследования.
В новом исследовании группа под руководством геолога Хэ Хуана из Технологического университета Чэнду в Китае попыталась прояснить историю вращения Земли, изучив восемь наборов данных, которые запечатлели слои горных пород из морской среды, датируемые примерно от 700 миллионов до 200 миллионов лет назад. Эти тайдалиты, как их называют, могут регистрировать силу приливов с течением времени, отчасти потому, что они показывают толщину океана. Группа объединила эти наборы данных с моделями приливных сил, действующих между Луной и Землей, чтобы составить карту того, как быстро Земля вращалась вокруг своей оси за полумиллиардный период исследования.
Исследователи обнаружили, что вращение Земли имеет «лестничный» характер с двумя периодами, когда вращение планеты быстро и резко менялось, за которыми следовали периоды стабильности. В течение периода исследования дни были на 2,2 часа длиннее, чем сейчас. Луна в этот период также находилась в среднем на 20 000 км дальше.
Один из этих временных периодов, примерно от 650 до 500 миллионов лет назад, охватывал кембрийский взрыв, период, когда жизнь резко диверсифицировалась и распространилась в новые ниши. Второй «шаг» на лестнице вращения Земли произошел примерно от 340 до 280 миллионов лет назад, что соответствовало периоду, когда огромные ледники покрывали планету.
Исследование предполагает, что, увеличивая продолжительность дня — и, следовательно, воздействие солнца — Луна могла спровоцировать большие события оксигенации, которые привели к диверсификации жизни. Однако эти результаты «нужно интерпретировать с осторожностью», — пишут авторы в исследовании.
Исследование также ставит под сомнение другую теорию: что период, когда ледники быстро покрыли Землю, что привело к массовому вымиранию, оказал большое влияние на вращение Земли. Скорее, большая часть замедления вызвана непосредственно приливными силами, предположили они.
