در گذشته‌های دور روزهای زمین دو ساعت طولانی‌تر بود

براساس یافته‌های پژوهشی جدید، روزهای زمین زمانی به خاطر دورشدن چندهزار کیلومتری ماه از ما درطول دو دوره، دو ساعت طولانی‌تر بود. ساعات اضافی نور خورشید به‌نوبه‌ی خود احتمالا به رویدادهای اکسیژن‌رسانی و افزایش پیچیدگی حیات روی زمین ختم شدند.

پژوهشگران در مقاله می‌نویسند: «تغییرات طول روز ممکن است بر توزیع انرژی خورشیدی و شیب دما تأثیر بگذارند و به‌طور بالقوه سیستم‌های آب‌وهوا و پویایی جو را تغییر دهند.»

امروزه ماه در مداری با فاصله‌ی میانگین ۳۸۴٬۴۰۰ کیلومتر از زمین به دور سیاره ما می‌چرخد؛ اما قمر زمین همیشه در موقعیت فعلی‌اش قرار نداشته است. طول روزهای زمینی در زمان حاضر تقریبا ۲۴ ساعت است، اما همیشه این‌گونه نبوده است.

با گذشت زمان، ماه نیروی کششی بر سیاره ما وارد اعمال می‌کند و همان‌طور که این کار را انجام می‌دهد، از زمین دور می‌شود و انرژی جنبشی‌اش را تخلیه می‌کند. در نتیجه چرخش سیاره زمین به دور محور خودش کند و روزهای آن طولانی‌تر می‌شود.

مدلسازی تغییرات چگونگی نوسان‌های زمین در حین چرخش، می‌تواند تصویری تقریبی از این کاهش سرعت در طول تاریخ زمین ارائه دهد؛ اما چنین تخمینی خطای زیادی دارد؛ زیرا براساس پیش‌بینی آن، زمین و ماه باید ۱٫۵ میلیارد سال پیش با یکدیگر برخورد می‌کردند.

در پژوهش جدید، گروهی به رهبری هی هوانگ، زمین‌شناس دانشگاه فناوری چنگدوی چین، تلاش کردند با بررسی هشت مجموعه داده‌ای که لایه‌های سنگی محیط‌های آبی را با قدمت بین ۷۰۰ میلیون و ۲۰۰ میلیون سال پیش دربردارد، تاریخچه چرخش زمین را آشکار کنند. این لایه‌ها می‌توانند میزان قدرت جزر و مدها را ثبت کنند، چرا که تاحدی ضخامت اقیانوس را آشکار می‌کنند. پژوهشگرها این مجموعه‌های داده را با مدل‌های نیروهای جزر و مدی بین ماه و زمین ترکیب کردند تا چگونگی سرعت چرخش زمین حول محور خود را طی بازه‌ای نیم میلیارد ساله ارزیابی کنند.

پژوهشگرها به الگویی پلکانی در چرخش زمین پی بردند که طی دو دوره، چرخش زمین به سرعت و به شکل چشمگیری تغییر کرده است. طی این دوره، روزهای زمین ۲٫۲ ساعت طولانی‌تر شدند و ماه به‌طور میانگین ۲۰ هزار کیلومتر از زمین دورتر شد.

یکی از این دوره‌های زمانی با بازه‌ی تقریبا ۶۵۰ میلیون تا ۵۰۰ میلیون سال پیش، دوره‌ی انفجار کامبرین را دربرمی‌گیرد؛ دورانی که گوناگونی حیات به شکل چشمگیری تغییر کرد. دومین پله‌ در الگوی پلکانی چرخش زمین ۳۴۰ میلیون تا ۲۸۰ میلیون سال پیش رخ داد که متناظر با دوره‌‌ی گسترش یخچال‌های عظیم در سراسر سیاره‌ی زمین بود.

پژوهش‌ها نشان می‌دهند که با افزایش طول روزها و قرار گرفتن زمین در معرض نور خورشید بیشتر، رویدادهای اکسیژنی‌سازی رقم خوردند که گوناگونی زیستی زمین را درپی داشتند. با این‌حال به نوشته‌ی پژوهشگرها این نتایج را باید محتاطانه تفسیر کرد.

پژوهش همچنین نظریه‌ای دیگر را مورد تردید قرار می‌دهد: دوره‌ی که یخچال‌های طبیعی به سرعت زمین را پوشانده بودند و انقراضی دسته‌جمعی را رقم زدند که تأثیری شگرف بر چرخش زمین داشت. پژوهشگران در عوض معتقدند که بخش عمده‌ی کاهش سرعت به‌طور مستقیم دراثر نیروهای جزر و مدی اتفاق افتاده بود.