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Crédito: Ciencia ABC.

A veces deseamos que los días sean más largos para adaptarse a nuestros horarios ocupados. Por suerte, alguien allá arriba está escuchando. No, no es una deidad todopoderosa. Me refiero a nuestro conspicuo y amigable vecino celestial, la luna. Según un estudio histórico, un día en la Tierra duraba solo 18 horas hace unos 1.400 millones de años. A medida que la luna se aleja lentamente de la Tierra, su influencia en el giro de nuestros planetas alrededor de su eje está disminuyendo, lo que hace que los días duren más.

A medida que la luna se aleja, la Tierra es como un patinador artístico que gira y se ralentiza a medida que estira los brazos, explica Stephen Meyers, profesor de geociencia en la Universidad de Wisconsin-Madison y coautor del nuevo estudio publicado en Proceedings. de la Academia Nacional de Ciencias.

Cada año, la luna se aleja de la Tierra a una velocidad de 3,78 cm (1,48 pulgadas) por año, o aproximadamente a la misma velocidad a la que crecen nuestras uñas. La migración de la Luna alejándose de la Tierra se debe principalmente a la acción de las mareas terrestres.

Sin la luna, la Tierra podría disminuir su velocidad lo suficiente como para volverse inestable, pero esto llevaría miles de millones de años y es posible que nunca suceda.

Los científicos creen que cuando la Tierra y la Luna apenas se formaron hace unos 4.500 millones de años, los días tenían solo cinco horas. A medida que el satélite se alejó más de la Tierra, los días se hicieron más largos y esto se puede rastrear en los registros fósiles de algunas criaturas. Por ejemplo, las bandas de crecimiento diario de los corales registran la cantidad de días que ocurrieron por año en la antigüedad. Según una estimación, los días se alargan a un ritmo de 19 horas cada 4500 millones de años.

Ahora, utilizando un nuevo método, Meyers y sus colegas pudieron idear una forma novedosa de calcular la influencia de las lunas en los días en la Tierra.

El método estadístico de los investigadores combina la astronomía con datos geológicos para aplicar ingeniería inversa al pasado geológico de la Tierra. Los científicos llaman a este método astrocronología.

Una de nuestras ambiciones era usar la astrocronología para medir la hora en el pasado más lejano, para desarrollar escalas de tiempo geológicas muy antiguas, dice Meyers. Queremos poder estudiar rocas que tienen miles de millones de años de una manera que sea comparable a cómo estudiamos los procesos geológicos modernos.

Las variaciones en la rotación de la Tierra se denominan ciclos de Milankovitch y determinan dónde se distribuye la luz solar en la Tierra, lo que también determina los ritmos climáticos de la Tierra. Tales variaciones se registran en el registro de rocas y, en teoría, es posible rastrear la historia rotacional de la Tierra hasta miles de millones de años en el pasado.

El desafío radica en el hecho de que el comportamiento de la Tierra, como su movimiento alrededor de su eje, está determinado no solo por el tira y afloja entre las fuerzas gravitatorias de la Tierra y la Luna, sino también por la influencia del Sol y otros planetas. . Incluso los efectos más pequeños pueden acumularse en proporciones significativas durante millones y millones de años. Por lo tanto, cuanto más atrás en el tiempo intente echar un vistazo, es probable que la conclusión sea menos confiable.

Buscando encontrar una mejor manera de explicar el movimiento de nuestros vecinos planetarios, Meyers se asoció con Alberto Malinverno, profesor de investigación de Lamont en Columbia, y combinó un método estadístico diseñado para lidiar con la incertidumbre, llamado TimeOpt, con teoría astronómica, datos geológicos y un enfoque estadístico sofisticado llamado inversión bayesiana.

El nuevo enfoque, llamado TimeOptMCMC, se probó en muestras de rocas recolectadas de dos sitios: una formación Xiamaling de 1.400 millones de años del norte de China y un registro de 55 millones de años de Walvis Ridge.

Usando tal enfoque, Meyers y sus colegas evaluaron las variaciones en el eje de rotación de la Tierra tanto en tiempos más recientes como anteriores, al mismo tiempo que abordaron la incertidumbre. Así pudieron determinar la duración del día, y también la distancia entre la Tierra y la Luna, para varios periodos.

El enfoque de los estudios fue examinado previamente por un equipo de Lamont-Doherty que empleó una formación rocosa en Arizona para evaluar las fluctuaciones orbitales de la Tierra desde casi circulares hasta más elípticas en un ciclo de 405.000 años. En otra parte, los investigadores de Nueva Zelanda que trabajaron en estrecha colaboración con Meyers estudiaron cómo los cambios en la órbita de la Tierra y la rotación alrededor de su eje afectaron los ciclos de evolución y extinción en los organismos marinos llamados graptoloides, que se remontan a 450 millones de años.

El registro geológico es un observatorio astronómico del sistema solar primitivo, dice Meyers. Estamos mirando su ritmo pulsante, conservado en la roca y la historia de la vida.

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