Estudio: un día en la Tierra solía durar solo 19 horas

Como todos sabemos, en la Tierra, un día solar, el tiempo que tarda el Sol en volver al mismo lugar del cielo que el día anterior, dura 24 horas. Y esto es así desde tiempos inmemoriales, en los que hemos seguido la pista del Sol, la Luna y sus periodos siderales y sinódicos.

En este sentido, es entendible que muchos creamos, y hayamos llegado a dar por sentado, que la mecánica orbital que rige el sistema Tierra-Luna siempre ha sido la misma. No obstante, resulta que los días de la Tierra se alargan lentamente, gracias sobre todo a la Luna, que en la antigüedad orbitaba mucho más cerca de la Tierra, por lo que el día medio era mucho más corto que hoy.

Así, según un estudio reciente realizado por un par de investigadores en China y Alemania, el día medio duraba unas 19 horas durante mil millones de años en la Época Proterozoica, un periodo geológico del Precámbrico que abarcó desde hace 2.500 millones de años hasta hace 541 millones de años.

Pero eso no es todo. Si usted se acaba de enterar que los días en la Tierra se han alargado a lo largo de la historia, seguramente intuirá que este alargamiento es constante y uniforme. Sin embargo, parece que este es un proceso mucho menos uniforme de lo que se había imaginado, ya que la elongación se ha detenido al menos una vez, según los resultados del nuevo estudio. 

En concreto, la duración de un día en la Tierra, de acuerdo con el estudio, permaneció constante durante un largo periodo, de unos 1.000 millones de años. En otras palabras, es posible que este proceso se detuvo durante este tiempo por completo, lo que pudo deberse a cambios en la atmósfera terrestre.

Los "mil millones aburridos"

La nueva investigación postula que este periodo de poca actividad, en la que la actividad tectónica se calmó, los procesos geoquímicos rezumaron y la evolución de la vida en sus formas más simples no hizo gran cosa –denominado los "mil millones aburridos"–, coincidió con una época en la que el planeta Tierra estaba suspendido en un estado estable de rotación constante, como un resultado de un delicado equilibrio, manteniéndose en las 19 horas por día.

"Con el tiempo, la Luna ha robado la energía de rotación de la Tierra para impulsarla a una órbita superior, más alejada de la Tierra", explica el profesor Ross Mitchell, geofísico del Instituto de Geología y Geofísica de la Academia China de Ciencias y autor principal de un nuevo estudio publicado con el título "Mid-Proterozoic day length stalled by tidal resonance" en Nature Geoscience.

Como consecuencia del movimiento de la Luna hacia el exterior, la rotación de la Tierra se ralentiza y nuestros días soleados se alargan ligeramente, hasta las 24 horas diarias, y sumando; numerosas investigaciones han estudiado cómo los días de nuestro planeta se alargan lentamente, a razón de 0,000015 segundos por año, según informa Science Alert.

Según la mayoría de los modelos de rotación de la Tierra, la duración del día en la Tierra ha aumentado constantemente durante los últimos 3.000 o 4.000 millones de años. Y algunos investigadores ya han especulado que podría haber habido un período de estabilización antes de este aumento constante. No obstante, es difícil encontrar evidencia geológica que indicara un cambio en la rotación de la Tierra. Hasta ahora.

Método geológico de cicloestratigrafía

Así, en su nuevo estudio, Mitchell y Uwe Kirscher, antiguo profesor de la Universidad de Tubinga (Alemania), aprovecharon una avalancha de nuevos datos geológicos surgidos en los últimos años y utilizaron datos del método geológico de cicloestratigrafía, que utiliza la estratificación sedimentaria rítmica para detectar los ciclos astronómicos de "Milankovitch" –que reflejan cómo afectan al clima los cambios en la órbita y rotación de la Tierra–, para investigar cambios rítmicos en el clima de la Tierra impulsados por fuerzas astronómicas.

"Dos ciclos de Milankovitch –la precesión y la oblicuidad– están relacionados con el bamboleo y la inclinación del eje de rotación de la Tierra en el espacio. Por tanto, la rotación más rápida de la Tierra primitiva puede detectarse en ciclos de precesión y oblicuidad más cortos en el pasado", explicó Kirschner.

Su análisis estadístico demostró que la duración del día podría haberse estancado en un valor constante en el pasado remoto de la Tierra. Mitchell y Kirscher se preguntaron entonces qué podría haber hecho que la Tierra primitiva entrara en este periodo de relativa estabilidad, y se fijaron en otros acontecimientos importantes de la historia rocosa de nuestro planeta.

Mareas atmosféricas solares y mareas oceánicas

Además de las mareas oceánicas causadas por la atracción gravitatoria de la Luna, la Tierra también tiene mareas solares relacionadas con el calentamiento de la atmósfera durante el día. Las mareas atmosféricas solares no son tan fuertes como las oceánicas lunares, pero no siempre ha sido así. Cuando la Tierra giraba más rápido en el pasado, el tirón de la Luna habría sido mucho más débil, una cuarta parte de su fuerza actual. 

Así, si las mareas atmosféricas se aceleraron con una inyección de ozono y luz solar, como sugieren Mitchell y Kirscher, esto podría haber sido suficiente para equilibrar las fuerzas opuestas y adormecer a la Tierra en un período estable muy largo de días de 19 horas.

"Debido a esto, si en el pasado estas dos fuerzas opuestas hubieran llegado a ser iguales entre sí, tal resonancia de marea habría causado que la duración del día de la Tierra dejara de cambiar y se hubiera mantenido constante durante algún tiempo", dijo Kirscher .

Los investigadores concluyen que su trabajo apoya la idea de que el aumento de los niveles de oxígeno y el desarrollo de vida compleja en la Tierra se vieron retrasados hasta que ocurrió un cambio climático repentino que rompió una resonancia. Sin embargo, Mitchell y Kirscher enfatizan la necesidad de llevar a cabo más investigaciones para seguir probando y determinar con mayor precisión el periodo de resonancia.

Editado por Felipe Espinosa Wang.