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Pesquisa publicada na Nature Geoscience reconstrói dados geológicos do Pré-Cambriano e mostra que, entre 2 e 1 bilhão de anos atrás, a Terra manteve dias de cerca de 19 horas devido a um equilíbrio raro entre marés lunares, marés atmosféricas solares e mudanças nos níveis de oxigênio
Um estudo publicado na Nature Geoscience indica que a rotação da Terra estabilizou em 19 horas entre 2 e 1 bilhão de anos atrás. O fenômeno ocorreu no Proterozoico Médio e conecta movimentos oceânicos à evolução da vida.
A pesquisa descobriu que a duração do dia parou de aumentar durante o período. Essa pausa inesperada durou aproximadamente um bilhão de anos em tempos remotos do planeta.
O evento conecta o movimento dos oceanos e da atmsfera com o aumento do oxigênio. Geólogos costumam chamar esse período específico de história da Terra de bilhão entediante.
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O equilíbrio de forças entre a Lua e o Sol
A rotação da Terra geralmente diminui gradualmente com o tempo devido à Lua. O satélite exerce atração sobre os ocenas e cria protuberâncias de maré que atrasam o planeta.
Esse deslocamento gera um torque que transfere energia rotacional da Terra para a Lua. O processo faz com que a Lua se afaste e nossos dias fiquem mais longos.
O estudo sugere que essa frenagem foi equilibrada pelo aquecimento solar durante o Pré-Cambriano. Marés atmosféricas impulsionaram na direção oposta e aceleraram ligeiramente a rotação da Terra.
Esses dois torques se igualaram e a duração do dia parou de mudar. O período de estabilidade resultou em dias com cerca de 19 horas de duração.
Metodologia baseada em registros rochosos antigos
Os autores compilaram estimativas confiáveis da duração do dia a partir de rochas. Dados antigos vieram de ritmitos de maré e estromatólitos que registram ciclos em sua estrutura.
Geólogos utilizam a ciclostratigrafia para buscar padrões rítmicos em sedimentos antigos. Esses padrões são impulsionados por mudanças na órbita e no eixo da Terra chamados ciclos de Milankovitch.
A precessão e a obliquidade dependem da velocidade de rotação do nosso planeta. Uma rotação mais rápida resulta em ciclos de precessão mais curtos nas camadas de rochas.
Pesquisadores calculam a duração do dia na época em que os sedimentos se formaram. A equipe reuniu 22 estimativas de diferentes épocas para compor a análise final.
Mais da metade dessas estimativas foram publicadas apenas nos últimos anos de pesquisa. O conjunto de dados permitiu uma nova análise estatística de ponto de mudança.
A ressonância atmosférica e o platô estatístico
A análise estatística mostrou um platô claro em vez de uma curva suave. A duração do dia permaneceu constante em cerca de 19 horas entre 2 e 1 bilhão de anos.
A Terra girava mais rápido no Pré-Cambriano e enfraquecia o torque das marés lunares. O atrito entre os oceanos e o fundo do mar era menor naquela época.
O aquecimento do vapor de água e ozônio impulsionava fortes marés térmicas semidiurnas. Essas marés comportavam-se como ondas de pressão globais que circundavam todo o planeta.
A maré solar entraria em ressonância se o período das ondas coincidisse com metade do dia. Isso seria semelhante a um balanço de parque que recebe o impulso certo.
Essa ressonância poderia tornar-se forte o suficiente sob a combinação ideal de temperatura. O torque de aceleração da maré solar igualaria então o efeito de frenagem da Lua.
Conexões com níveis de oxigênio e a vida
A compilação aponta para um período de ressonância resultando em um dia de 19 horas. Esse valor é ligeiramente mais curto do que as estimativas teóricas anteriores indicavam.
O platô coincide com um intervalo de clima estável e mudanças biológicas lentas. Situa-se entre duas grandes variações registradas nos níveis de oxigênio da atmosfera terrestre.
Níveis de oxigênio aumentaram após o Grande Evento de Oxidação e o ozônio acumulou-se. Um evento posterior chamado Oxit fez com que os níveis caíssem novamente.
Mudanças no oxigênio afetam como a atmosfera absorve a luz solar intensa. Isso influencia diretamente a intensidade e a velocidade das marés térmicas ao redor do globo.
A atmosfera em evolução pode ter impulsionado a Terra para dentro da ressonância. Posteriormente, o mesmo processo pode ter tirado o planeta dessa condição de equilíbrio.
Dias mais longos após a ressonância podem ter beneficiado micróbios fotossintéticos. A exposição contínua à luz ajudou a elevar o oxigênio para sustentar animais complexos.
O estudo recente demonstra que a duração de um dia não é fixa. Ela é moldada pela interação complexa dos oceanos, do ar e do sistema Terra-Lua.
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