O dată la 24 de ore, Pământ completează o rotație pe axa sa, marcând o zi pe planeta noastră. Această perioadă de rotație sigură este cea care a permis oamenilor să dezvolte sisteme pentru a spune timpul și ce semnale oamenilor, animalelor și plantelor când este timpul să se odihnească.
Dar rotația Pământului nu a fost întotdeauna atât de consistentă. De fapt, cu mult, mult timp în urmă, ziua Pământului a fost mult mai scurtă, a spus Sarah Millhollandprofesor asistent de fizică la MIT.
„Pământul a experimentat zile care au fost atât mai scurte, cât și mai lungi decât este acum în diferite momente ale istoriei”, a declarat Millholland pentru Live Science într-un e-mail. „Cel mai important, a fost afectat de interacțiunile mareelor cu Luna. În urmă cu aproximativ un miliard de ani, lungimea zilei era de doar aproximativ 19 ore”.
La începutul istoriei planetei, rotația Pământului poate fi chiar mai scurtă de 10 ore, Constantin Batygin, profesor de științe planetare la Caltech, a declarat Live Science într-un e-mail. Această rotație rapidă a fost rezultatul unei uriașe, impact de formare a lunii cu o protoplanetă de mărimea lui Marte care a accelerat momentul unghiular al Pământului în timp ce a desprins suficient de pe suprafața planetei pentru a forma Luna. Efectele de maree ale Lunii au lucrat în cele din urmă asupra Pământului pentru a-l încetini înapoi, a spus Batygin.
Ziua Pământului a fost chiar mai lungă de 24 de ore, a spus Millholland, deși doar cu câteva milisecunde, ca urmare a modificărilor subtile aduse nucleului topit al planetei, oceanelor sau atmosferei.
Legate de: În ce sens se învârte Pământul? Dar celelalte planete?
Rotația Pământului este de fapt o dovadă a originii sale planetare, a spus Millholland. Cât de repede se rotește o planetă este determinată de modul în care s-a format atunci când praful, rocile și gazele care au înconjurat Soarele într-un disc protoplanetar s-au unit în spațiu. Exact cât de forță se ciocnesc aceste piese ajută la determinarea momentului unghiular al unui corp planetar sau cât de repede se învârte. Te poți gândi la asta ca la învârtirea unei sticle: cu cât aplicați mai multă forță, cu atât sticla se va roti mai repede.
Dacă Pământul s-ar fi format mai aproape de Soare, rotația planetei noastre ar arăta foarte diferit, a spus ea. În acest caz, Pământul s-ar putea să fi fost blocat la soare, similar cu modul în care Luna este blocată pe Pământa spus Millholland.
Dacă Pământul ar fi mai aproape de Soare, ar experimenta interacțiuni mai puternice ale mareelor de la Soare, care ar face ca perioada de rotație să fie aceeași cu perioada orbitală, ceea ce înseamnă că o zi ar putea dura un an, a explicat ea. „Se crede că multe exoplanete sunt blocate pentru că sunt foarte aproape de stelele gazdă”, a spus Millholland. „Aceste planete au o parte permanentă de zi și de noapte, deoarece doar o parte a planetei este îndreptată spre stea în orice moment”.
Ziua Pământului încă se schimbă
În timp ce durata zilei Pământului ne poate părea consecventă, Batygin și Millholland au spus că de fapt încă se schimbă. În special, se prelungește, deși foarte lent – aproximativ 1,7 milisecunde în fiecare secol.
„Schimbarea vitezei de rotație a Pământului are loc suficient de gradual încât procesele evolutive se pot adapta la schimbările în timp”, a spus Batygin. „Schimbarea relativă a vitezei orbitale nu ar fi vizibilă în viața de zi cu zi”.
Mai mulți factori contribuie la încetinirea rotației Pământului. Vinovatul principal este relația planetei noastre cu Luna, a spus Batygin. Forțele mareelor de pe Lună – de același tip care trag de țărmurile oceanului – se creează un efect de frecare ca luna se distanțează încet de pe Pământ de-a lungul timpului. Într-adevăr, acest proces va fi extrem de lent – ar putea dura 200 de milioane de ani pentru ca ziua Pământului să ajungă la 25 de ore.
Între timp, alte evenimente planetare și astronomice ar putea afecta durata zilei Pământului, a spus Millholland. De exemplu, evenimente mai banale, cum ar fi cutremurele, ar putea avea, de asemenea, „alte efecte mai mici asupra rotației sale”.
Ciocnirile neașteptate cu asteroizi ar putea schimba, de asemenea, durata zilei – de exemplu, prin aplicarea unui cuplu în direcția de rotație a Pământului pentru a-l face să se rotească mai repede, a spus Millholland. De exemplu, cutremurul cu magnitudinea 8,9 care a lovit Japonia pe 11 martie 2011 a accelerat rotirea Pământului, ceea ce a scurtat durata zilei de 24 de ore cu 1,8 microsecunde.
Dezastrele provocate de om sunt un alt factor posibil.
“Schimbarea climei ar putea juca, de asemenea, un rol datorită redistribuirii masei Pământului din cauza topirii glaciarelor, modificărilor nivelului mării și activității tectonice”, a spus Millholland. „Pe măsură ce calotele polare se topesc, rotația încetinește.”