Durata del giorno sulla Terra: perché non è sempre stata di 24 ore?
La durata del giorno terrestre è stata influenzata dalle forze astronomiche nel corso della storia del pianeta. Un nuovo studio rivela un periodo di stabilizzazione di circa 19 ore, correlato all’evoluzione dell’atmosfera e all’incremento dei livelli di ossigeno. Ecco come è cambiata la durata dei giorni terrestri e come è stata influenzata dalle forze astronomiche nel corso dei millenni.
La diversa durata del giorno terrestre
La durata dei giorni terrestri è un aspetto fondamentale della nostra vita quotidiana, ma spesso diamo per scontato che essa sia stata sempre di 24 ore. La ricerca scientifica ha rivelato che nel corso della storia del nostro pianeta, i giorni non hanno sempre avuto la stessa durata. Per un miliardo di anni i giorni sono durati solo circa 19 ore. Un nuovo studio pubblicato su Nature Geoscience, condotto da Ross Mitchell e Uwe Kirscher, ha cercato di comprendere le influenze astronomiche che hanno determinato questo fenomeno e come esse abbiano potenzialmente influenzato l’evoluzione della Terra stessa.
L’influenza della Luna sulla durata del giorno
All’inizio della storia del nostro pianeta, i giorni erano più brevi a causa della maggiore vicinanza della Luna. Nel corso del tempo, però, la Luna ha gradualmente acquisito l’energia rotazionale della Terra, spingendola in un’orbita più alta e lontana. Questo processo ha comportato un progressivo allungamento della durata dei giorni nel corso delle ere geologiche. Molti modelli di rotazione terrestre suggeriscono che la durata del giorno dovrebbe diminuire costantemente andando indietro nel tempo. Tuttavia, lo studio condotto da Mitchell e Kirscher ha rivelato un andamento diverso.
I risultati rivelati dalla ciclostratigrafia
I ricercatori hanno utilizzato la ciclostratigrafia, un metodo geologico che analizza gli strati sedimentari ritmici per rilevare i cicli astronomici noti come cicli di Milankovitch. Questi cicli dimostrano i cambiamenti nell’orbita terrestre e nel moto di rotazione che sono legati anche al clima sul pianeta. I dati raccolti in questo studio sono stati generati negli ultimi sette anni e hanno fornito nuove informazioni sulla durata del giorno nel passato. Attraverso l’analisi dei dati della ciclostratigrafia, gli scienziati hanno scoperto che la durata del giorno terrestre non è diminuita costantemente nel corso del tempo, ma ha mostrato una fase di stallo. Durante questa fase si è stabilizzata a circa 19 ore per un periodo di un miliardo di anni, noto come boring billion.
Questo periodo di stabilità dei giorni sembra aver avuto implicazioni significative per l’evoluzione della Terra e della composizione dell’atmosfera. Durante questa fase, si è verificato un rallentamento dell’evoluzione biologica e un periodo di relativa stabilità tettonica. Il periodo di stallo si colloca tra due importanti aumenti di ossigeno nell’atmosfera. Questo suggerisce che l’allungamento dei giorni ha favorito una maggiore efficienza della fotosintesi da parte dei batteri fotosintetici, consentendo loro di generare e diffondere più ossigeno nell’ambiente. L’evoluzione della durata del giorno terrestre potrebbe aver influito sull’evoluzione dell’atmosfera, contribuendo alla transizione verso i livelli di ossigeno che sono presenti oggi. Questa relazione tra giorni più lunghi e aumento dell’ossigeno apre interessanti prospettive sulla comprensione delle interazioni complesse tra gli elementi che costituiscono il nostro pianeta.
L’influenza delle forze di marea
L’equilibrio tra le forze di marea esercitate dalla Luna e quelle esercitate dal Sole sull’atmosfera terrestre sembra essere stato il fattore chiave nel determinare la durata del giorno durante il periodo di stallo. Mentre le maree lunari tendono a rallentare la rotazione terrestre, le maree solari, causate dal riscaldamento dell’atmosfera durante il giorno, tendono a accelerarla. Nel corso del tempo, la Luna si è allontanata e la sua forza di marea è diminuita, mentre l’effetto delle maree solari è aumentato. A un certo punto, queste due forze opposte sono diventate uguali tra loro. Questo ha creato una sorta di risonanza di marea che ha portato alla stabilizzazione della durata del giorno a circa 19 ore.