Već neko vrijeme znamo da su dani na Zemlji sve duži jer Mjesec kontinuirano, ali sporo, odmiče od nas.

No, u prošlosti je dan bio puno kraći nego danas. Prije otprilike dvije milijarde godina pa do prije 600 milijuna godina, dan je u prosjeku trajao 19 sati.

Znanstvenici su sada otkrili razlog: Sunce također ima utjecaj na Zemljinu atmosferu kako bi neutraliziralo učinak Mjesečevih plimnih sila.

Da nije tog efekta, Zemljin dan bi trenutno trajao više od 60 sati – a to bi trebali uzeti u obzir prilikom razvijanja modela za utjecaj klimatskih promjena, tvrdi tim astrofizičara predvođen Hanbo Wu i Norman Murray s Sveučilišta u Torontu, a prenosi Science News.

Kada je Mjesec nastao prije otprilike 4,5 milijardi godina, duljina dana na Zemlji – određena brzinom rotacije oko svoje osi – bila je puno kraća. Procjene govore da je bila svega nekoliko sati. Geološki zapisi pokazuju da se dan s vremenom produživao. To je zato što se Mjesec postupno udaljava od Zemlje brzinom od oko 3,78 centimetara godišnje.

Efekt klizača

Mjesečev gravitacijski utjecaj uglavnom upravlja plimama u Zemljinim oceanima. Kako se Mjesec kreće oko Zemlje, njegov magnetski učinak na vodu stvara izbočine na obje strane planeta. Mjesečeva gravitacija djeluje na te izbočine i uzrokuje kočenje, usporavajući Zemljinu rotaciju. Znanstvenici često uspoređuju taj učinak s klizačem koji širi ruke da bi usporio rotaciju. Taj učinak dodaje otprilike 1,7 milisekundi na dužinu Zemljinog dana svako stoljeće.

No, ocean nije jedina tekućina koja okružuje Zemlju. Plin je također tekućina i Zemlja je ima dosta.

“Sunčeva svjetlost također stvara atmosferske izbočine slične onima uzrokovanim Mjesecom”, objašnjava Murray. “Sunčeva gravitacija djeluje na te atmosferske izbočine i stvara vrtnju na Zemlji. No, umjesto da usporava Zemljinu rotaciju kao Mjesec, ona je ubrzava.”

Budući da je Mjesečev utjecaj bio mnogo jači od Sunčevog tijekom većeg dijela Zemljine povijesti, usporavanje rotacije je prevladavalo. No, spomenuti period stabilnog dana je bio drugačiji. Tim je to otkrio promatrajući atmosferu: bila je toplija i, prema tome, veća.

Dan od 20 sati

No, igrala je ulogu i osobina zvana rezonancija. To se događa kada se valovi kreću kroz atmosferu pri određenoj visini i brzini, stvarajući sinkronizaciju. Brzina tih valova djelomično ovisi o temperaturi.

Tijekom tog stabilnog razdoblja u Zemljinoj povijesti duljine dana, tim znanstvenika je putem računalnog modeliranja otkrio da su valovi koje je stvarala temperatura bili usklađeni s dužinom dana. Dan je trajao oko 20 sati, a rezonancija, tj. vrijeme koje izbočini treba da obiđe cijeli planet, bilo je oko deset sati.

Efekt ubrzanja koji je uzrokovao ovaj “kemijski trik” u atmosferi, tada je s lakoćom neutralizirao usporavajući učinak Mjeseca na Zemljinu rotaciju.

“To je kao kada gurate dijete na ljuljački”, kaže Murray. “Ako vaš poticaj i vrijeme ljuljanja nisu usklađeni, ljuljačka neće ići jako visoko. No, ako su usklađeni i gurate baš kada se ljuljajući pokret zaustavi na jednom kraju, tada će guranje dodati zamah ljuljački i ona će ići dalje i više. To je ono što se dogodilo s atmosferskom rezonancijom i plimom.”