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Investigación Publicada en Nature Geoscience Reconstruye Datos Geológicos del Pré-Cámbrico y Muestra Que, Entre 2 y 1 Mil Millones de Años Atrás, la Tierra Mantuvo Días de Cerca de 19 Horas Debido a un Equilibrio Raro Entre Mareas Lunares, Mareas Atmosféricas Solares y Cambios en los Niveles de Oxígeno
Un estudio publicado en Nature Geoscience indica que la rotación de la Tierra se estabilizó en 19 horas entre 2 y 1 mil millones de años atrás. El fenómeno ocurrió en el Proterozoico Medio y conecta movimientos oceánicos a la evolución de la vida.
La investigación descubrió que la duración del día dejó de aumentar durante el período. Esta pausa inesperada duró aproximadamente un mil millones de años en tiempos remotos del planeta.
El evento conecta el movimiento de los océanos y de la atmósfera con el aumento del oxígeno. Los geólogos suelen llamar a este período específico de la historia de la Tierra de mil millones aburrido.
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El Equilibrio de Fuerzas Entre la Luna y el Sol
La rotación de la Tierra generalmente disminuye gradualmente con el tiempo debido a la Luna. El satélite ejerce atracción sobre los ocenas y crea protuberancias de marea que retrasan el planeta.
Este desplazamiento genera un par que transfiere energía rotacional de la Tierra a la Luna. El proceso hace que la Luna se aleje y nuestros días se elonguen.
El estudio sugiere que esta desaceleración fue equilibrada por el calentamiento solar durante el Pré-Cámbrico. Mareas atmosféricas impulsaron en la dirección opuesta y aceleraron ligeramente la rotación de la Tierra.
Estos dos pares se igualaron y la duración del día dejó de cambiar. El período de estabilidad resultó en días con cerca de 19 horas de duración.
Metodología Basada en Registros Rocosos Antiguos
Los autores compilaron estimaciones confiables de la duración del día a partir de rocas. Datos antiguos provinieron de ritmos de marea y estromatolitos que registran ciclos en su estructura.
Los geólogos utilizan la ciclostratigrafía para buscar patrones rítmicos en sedimentos antiguos. Estos patrones son impulsados por cambios en la órbita y en el eje de la Tierra llamados ciclos de Milankovitch.
La precesión y la oblicuidad dependen de la velocidad de rotación de nuestro planeta. Una rotación más rápida resulta en ciclos de precesión más cortos en las capas de roca.
Los investigadores calculan la duración del día en la época en que se formaron los sedimentos. El equipo reunió 22 estimaciones de diferentes épocas para componer el análisis final.
Más de la mitad de estas estimaciones se publicaron solo en los últimos años de investigación. El conjunto de datos permitió un nuevo análisis estadístico del punto de cambio.
La Resonancia Atmosférica y el Plató Estadístico
El análisis estadístico mostró un plató claro en lugar de una curva suave. La duración del día permaneció constante en cerca de 19 horas entre 2 y 1 mil millones de años.
La Tierra giraba más rápido en el Pré-Cámbrico y debilitaba el par de las mareas lunares. La fricción entre los océanos y el fondo marino era menor en ese momento.
El calentamiento del vapor de agua y ozono impulsaba fuertes mareas térmicas semidiurnas. Estas mareas se comportaban como ondas de presión globales que rodeaban todo el planeta.
La marea solar entraría en resonancia si el período de las ondas coincidiera con la mitad del día. Esto sería similar a un columpio de parque que recibe el impulso correcto.
Esta resonancia podría volverse lo suficientemente fuerte bajo la combinación ideal de temperatura. El par de aceleración de la marea solar igualaría entonces el efecto de frenado de la Luna.
Conexiones con Niveles de Oxígeno y la Vida
La compilación apunta a un período de resonancia resultando en un día de 19 horas. Este valor es ligeramente más corto que las estimaciones teóricas anteriores indicaban.
El plató coincide con un intervalo de clima estable y cambios biológicos lentos. Se sitúa entre dos grandes variaciones registradas en los niveles de oxígeno de la atmósfera terrestre.
Los niveles de oxígeno aumentaron después del Gran Evento de Oxidación y el ozono se acumuló. Un evento posterior llamado Oxit hizo que los niveles cayeran nuevamente.
Cambios en el oxígeno afectan cómo la atmósfera absorbe la intensa luz solar. Esto influye directamente en la intensidad y la velocidad de las mareas térmicas alrededor del globo.
La atmósfera en evolución pudo haber impulsado a la Tierra hacia dentro de la resonancia. Posteriormente, el mismo proceso pudo haber sacado al planeta de esta condición de equilibrio.
Días más largos después de la resonancia pueden haber beneficiado a microorganismos fotosintéticos. La exposición continua a la luz ayudó a elevar el oxígeno para sustentar animales complejos.
El estudio reciente demuestra que la duración de un día no es fija. Ella es moldeada por la interacción compleja de los océanos, el aire y el sistema Tierra-Luna.
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