В течение миллиарда лет продолжительность земного дня оставалась около 19 часов из-за баланса между лунными и атмосферными приливами.
В далеком прошлом Земля пережила длительный период, когда ее вращение почти не менялось, а продолжительность суток составляла около 19 часов. К такому выводу пришли ученые, проанализировав геологические данные докембрийской эпохи.
Исследование, опубликованное в журнале Nature Geoscience, свидетельствует, что в середине протерозойской эры - примерно от 2 до 1 миллиарда лет назад - привычный процесс постепенного удлинения земных суток остановился. В течение этого периода продолжительность дня оставалась почти постоянной.
Обычно вращение Земли замедляется из-за приливного взаимодействия с Луной, которая "отбирает" часть вращательной энергии планеты. Однако авторы исследования обнаружили, что в докембрии этот эффект почти полностью компенсировался атмосферными приливами, вызванными солнечным нагревом.
При определенных условиях эти атмосферные волны входили в резонанс и создавали момент, который ускорял вращение Земли, уравновешивая тормозящее влияние Луны. В результате продолжительность суток стабилизировалась на уровне примерно 19 часов.
Ученые собрали 22 независимые оценки продолжительности земного дня, полученные из анализа приливных отложений, строматолитов и ритмических геологических структур. Часть данных удалось получить благодаря современным методам циклостратиграфии, позволяющим определять скорость вращения Земли по древним осадочным породам.
Статистический анализ показал четкое "плато" в изменении продолжительности дня, которое длилось около миллиарда лет, прежде чем сутки снова начали удлиняться до современных 24 часов.
Этот период совпадает с так называемым "скучным миллиардом" - эпохой относительно стабильного климата и медленных биологических изменений. Он также приходится на промежуток между двумя крупными изменениями содержания кислорода в атмосфере.
Исследователи предполагают, что изменения уровня кислорода и озона влияли на силу атмосферных приливов, что, в свою очередь, могло удерживать Землю в резонансном состоянии. После его завершения удлинение суток могло способствовать более эффективному фотосинтезу и росту уровня кислорода, необходимого для развития сложной жизни.