Las interacciones gravitatorias que nos ayudaron a evitar 60 horas al día – Ars Technica

La mayoría de nosotros desearíamos tener más de 24 horas en un día para hacer todo y realmente respirar. ¿Qué pasaría si cada día nos diera más del doble de tiempo? Si no fuera por un fenómeno que detuvo el alargamiento de los días de la Tierra hace miles de millones de años, probablemente habría sucedido.

La Tierra no siempre tuvo 24 horas. Había menos de 10 horas en un día cuando la Luna apareció por primera vez hace unos 4.500 millones de años, pero se ha hecho más largo a medida que las fuerzas de las mareas lunares reducen gradualmente la rotación de la Tierra. Pero hubo un largo período en que los días no envejecieron en absoluto. Ahora, los astrofísicos han descubierto que desde hace 2.000 millones hasta 600 millones de años, los días duraban aproximadamente 19,5 horas porque varias fuerzas de marea se anulaban entre sí y mantenían a la Tierra girando a la misma velocidad durante más de mil millones de años. Si nunca hubiera sucedido, nuestros días actuales podrían durar más de 65 horas.

El equipo de investigación dijo en un estudio publicado recientemente en Avances de la ciencia.

Dale una vuelta

Entonces, ¿cómo afectan las fuerzas de marea del sol y la luna a la rotación de la Tierra? Las fuerzas de marea lunares son generadas por la gravedad de la luna. Esta es la razón por la cual el lado de nuestro planeta más cercano a la luna y el lado más alejado se abultarán y los océanos experimentarán mareas más altas (las protuberancias afectan a la tierra pero no se notan a simple vista). La gravedad de la Luna atrae estas protuberancias, resistiendo así la rotación de la Tierra. Las ubicaciones de estas protuberancias cambian a medida que la Tierra gira, creando una fricción que también ralentiza esa rotación.

Hay dos mareas solares que producen torque, una fuerza de torsión que afecta la rotación. El primer tipo de momento solar es el momento de marea solar, y funciona de la misma manera que la luna, provocando cambios muy pequeños en las mareas de los océanos y, por lo tanto, ralentizando la rotación de la Tierra.

El segundo tipo es el momento de marea térmica. Cuando la luz del sol calienta la atmósfera, hace que se expanda, creando otra perilla con la que la gravedad del sol puede interactuar. Este efecto hace que la Tierra gire más rápido. Aunque la gravedad del Sol es más fuerte, también lo es nuestra estrella 390 otra vez De la Tierra más que de la Luna, así se generan las mareas lunares Doble fuerza. Como resultado, los días continúan creciendo un poco más.

recesión

Hace dos mil millones de años, todo esto cambió. La atmósfera de la Tierra era mucho más cálida. Esto afectó las olas de calor que la luz del sol creó en la atmósfera, con temperaturas más altas significando velocidades de onda más altas. La frecuencia a la que esas ondas viajan a través de la atmósfera creó una resonancia atmosférica, lo que se sumó a su efecto. Durante mil millones de años, esta resonancia y la duración del día permanecerán sincronizadas, con ondas atmosféricas resonando cada vez que la Tierra complete aproximadamente medio giro.

Dado que el período de rotación de la Tierra era casi el doble que el período de resonancia, las mareas en la atmósfera causadas por el Sol se hicieron más fuertes, ya que la gravedad del Sol tenía más masa con la que trabajar. El resultado es un par aproximadamente equivalente al de las mareas en la superficie de la Luna. La tierra terminó por no moverse más lento o más rápido. Los días no volverán a crecer hasta hace 600 millones de años, mil millones de años después del inicio de la campanada.

El equipo que realizó el estudio confirmó el resultado de sus modelos computacionales al examinar evidencia geológica de mareas altas y bajas de formaciones rocosas extremadamente antiguas. Los astrofísicos también dijeron en el estudio: «La larga duración y la aparición relativamente reciente de este estado resonante pueden ser responsables del hecho de que el día tenga actualmente 24 horas».

¿Podría el aumento de las temperaturas debido al calentamiento global provocar la desincronización de la circulación y el alargamiento de los días? está sucediendo ahora. Cuanto mayor era la desincronización de la resonancia y la rotación, menos fuerzas de las mareas solares podían contrarrestar las fuerzas de las mareas lunares que extendían lentamente los días en la Tierra durante eones. Probablemente a todos nos vendría bien unas cuantas horas extra en el día, pero no a expensas de nuestro planeta.

Avances científicos, 2023. DOI: 10.1126/sciadv.add2499 (Acerca de los DOI).

Elizabeth Raine Creatura escribe. Su trabajo ha aparecido en SYFY WIRE, Space.com, Live Science, Grunge, Den of Geek y Forbidden Futures. Cuando no está escribiendo, cambia de forma, dibuja o se hace pasar por un personaje del que nadie ha oído hablar. Síguela en Twitter: @hravenrayne.