U vremenu u kome sada živimo dan traje 24 sata, što će se u budućnosti možda i promeniti.Naučnici očekuju da će Zemljina rotacija nastaviti da usporava, ali promena je toliko postepena da je nevidljiva u svakodnevnom životu.
Dan će trajati 25 sati – mirni smo još 200 miliona godina, a onda ćemo videti
Poznati dan od 24 sata nije kosmička konstanta, već ishod drevne borbe između Sunca i Meseca. Novo istraživanje otkriva da je Zemljina rotacija bila “zaključana” na 19,5 sati duže od milijardu godina, zahvaljujući neočekivanom savezniku – atmosferi.
U svojoj mladosti, pre oko 4,5 milijardi godina, Zemlja se okretala mnogo brže, a dan je trajao manje od deset sati. Od tada, gravitaciona sila Meseca neprestano usporava rotaciju naše planete.
Mesec privlači Zemljine okeane, stvarajući plimne izbočine sa obe strane planete. Trenje između ovih izbočina i okeanskog dna deluje kao kočnica, postepeno produžavajući dan i istovremeno gurajući Mesec u dalju orbitu. Ovaj proces se nastavlja i dodaje oko 1,7 milisekundi na dužinu dana svakog veka.
Sunce,Meseci atmosferska termalna plima
Međutim, uticaj Meseca nije jedina sila u ovoj kosmičkoj jednačini. Sunce takođe igra ključnu ulogu, ali njegov najznačajniji doprinos dolazi od takozvane atmosferske termalne plime. Sunčeva svetlost zagreva atmosferu, stvarajući gasovite izbočine slične okeanskim.
Gravitacija Sunca povlači te atmosferske nabore, stvarajući obrtni moment koji, za razliku od Mesečevog, ubrzava Zemljinu rotaciju.
Tokom većeg dela geološke istorije, Mesečeve plimne sile bile su desetak puta jače, što je rezultiralo usporavanjem planete.
Da li će dan na Zemlji trajati 25 sati?
Ne postoji konkretan datum koji se može označiti u kalendaru. Najpoznatije procene govore o vremenskom periodu od oko 200 miliona godina, pod pretpostavkom da odnos Zemlje i Meseca nastavi da se razvija približno istim tempom kao danas.
Dan od 25 sati jeste moguć u teoriji. Međutim, toliko je daleko u budućnosti i neće imati nikakav praktičan uticaj na ljude, civilizaciju niti na kalendare kakve danas poznajemo.
“Velika oksidacija” i milijardu godina dug dan
Prekretnica u ovoj borbi dogodila se pre oko 2,4 milijarde godina tokom događaja poznatog kao “Velika oksidacija”.
Fotosintetičke cijanobakterije počele su da ispuštaju ogromne količine kiseonika, dramatično menjajući sastav atmosfere. Ovaj porast kiseonika doveo je do formiranja ozonskog omotača u stratosferi.
Ozon je izuzetno efikasan u apsorpciji Sunčevog ultraljubičastog zračenja, što je značajno pojačalo zagrevanje atmosfere i ojačalo atmosfersku termalnu plimu.Ojačani solarni uticaj stvorio je uslove za fenomen koji se naziva rezonanca.
Kako objašnjavaju astrofizičari, atmosfera se ponaša poput zvona, rezonirajući na određenoj frekvenciji koja zavisi od njene temperature.
U toplijoj klimi Proterozoika, rezonantni period atmosfere bio je oko deset sati. Istovremeno, Zemljina rotacija, usporena delovanjem Meseca, dostigla je dužinu od oko 20 sati. Kada su se ova dva faktora poklopila – dvadesetočasovni dan i desetočasovna rezonanca – dnevna atmosferska plima je višestruko pojačana.
Ovo pojačanje je učinilo solarni obrtni moment dovoljno snažnim da u potpunosti neutrališe Mesečevu kočnicu. Rezultat je bio period zastoja koji je trajao više od milijardu godina, od pre otprilike dve milijarde do pre 600 miliona godina, tokom kojeg je dan bio “zaključan” na konstantnih 19,5 sati.
Pojam „dosadne milijarde“
Ovaj interval se poklapa sa periodom poznatim kao “dosadna milijarda”, obeleženim relativnom stagnacijom u biološkoj evoluciji. Nedavna studija, objavljena u časopisu Nature, pružila je geološke dokaze za ovu stabilizaciju, potvrđujući teoriju koja je decenijama postojala.
Prekid ravnoteže i put ka danu od 24 sata
Ova neverovatna ravnoteža nije mogla večno da traje. Smatra se da je prekid rezonance pokrenut značajnim promenama u globalnoj klimi na kraju Proterozoika. Naglo zagrevanje ili hlađenje planete promenilo bi temperaturu atmosfere, a time i njenu rezonantnu frekvenciju, narušavajući savršeni sklad.
Druga teorija sugeriše da su promene u konfiguraciji kontinenata i okeana mogle povećati efikasnost okeanskih plima, dajući Mesecu ponovo prednost. Jednom kada je rezonanca prekinuta, Mesečevo trenje je ponovo postalo dominantno, a dan je nastavio da se produžava, putujući ka današnjih 24 sata.
Norman Marej, teorijski astrofizičar sa Kanadskog instituta za teorijsku astrofiziku, ističe da su u studiji korišćeni isti globalni modeli atmosferske cirkulacije (GCM) koji se danas koriste za predviđanje klimatskih promena.
“Rekao sam ljudima koji su skeptični prema klimatskim promenama: Koristili smo ove modele u našem istraživanju, i bili su tačni. Oni rade”, istakao je Marej.
Današnje globalno zagrevanje takođe menja rezonantnu frekvenciju atmosfere, udaljavajući je od trenutne rotacije, što bi moglo neznatno ubrzati produžavanje dana.
Dan od 24 sata, koji uzimamo zdravo za gotovo, zapravo je samo trenutno stanje u dugoj i dinamičnoj kosmičkoj istoriji. Da nije bilo milijardu godina duge pauze na 19,5 sati, naš dan bi danas trajao više od 60 sati.
Razumevanje ove delikatne ravnoteže između Sunca, Meseca i Zemljine atmosfere ne otkriva samo tajne prošlosti, već i naglašava koliko su složene povratne sprege koje našu planetu čine nastanjivom.
Dan od 25 sati moguć je u teoriji. Međutim, toliko je daleko u budućnosti da neće imati nikakav praktičan uticaj na ljude, civilizaciju niti na kalendare kakve danas poznajemo.
