Sme zvyknutí, že deň má 24 hodín. Tretinu z neho zvyčajne strávime v škole alebo práci, tretinu máme čas na seba a ostatné povinnosti a poslednú tretinu spíme. Ako však píše portál ScienceAlert, na našej planéte to takto nevyzeralo vždy.
Už nejaký čas vieme, že pozemské dni sa predlžujú, pretože Mesiac sa od nás nestále plazivo vzďaľuje. Existovalo však obdobie, kedy sa tento predlžujúci efekt dňa prerušil. A aby sme boli presní, stalo sa od obdobia pred dvomi miliardami rokov až do obdobia pred 600 miliónmi rokov. V tomto čase trval deň na našej planéte relatívne stálych 19,5 hodiny.
Vplyv Slnka a Mesiaca
Výskum vedcov, publikovaný v Science Advances, teraz zrejme odhalil, prečo sa to stalo. Slnko má totiž svoj vlastný vplyv na atmosféru planéty, aby čelila ťahovému efektu priľnavosti Mesiaca. Nebyť tohto efektu, deň na Zemi by v súčasnosti trval viac ako 60 hodín.
Práve to by sme mali zvážiť pri vývoji modelov vplyvu klimatických zmien, tvrdí tím vedený astrofyzikmi Hanbo Wu a Normanom Murrayom z University of Toronto. Keď sa Mesiac prvýkrát sformoval asi pred 4,5 miliardami rokov, dĺžka dňa Zeme – definovaná rýchlosťou, ktorou sa otáča okolo svojej osi – bola oveľa kratšia.
Podľa odhadov to bolo len niekoľko hodín. Geologické záznamy ukazujú, že deň sa časom predlžoval. Dôvodom je to, že Mesiac sa postupne vzďaľuje rýchlosťou približne 3,78 centimetra za rok.
Ako rotujúci krasokorčuliar
Gravitačný vplyv Mesiaca do značnej miery riadi príliv a odliv zemských oceánov. Ako sa Mesiac pohybuje okolo Zeme, ťah Mesiaca na vodu vytvára oceánske vydutiny na oboch stranách planéty. Gravitácia Mesiaca priťahuje tieto vydutiny, aby vyvolala brzdný účinok a spomalila rotáciu Zeme.
Vedci tento efekt často prirovnávajú k rotujúcemu krasokorčuliarovi, ktorý vystrie ruky, aby spomalil. Každé storočie sa preto pridáva ku dňu Zeme približne 1,7 milisekundy. Oceán však nie je jedinou tekutinou obalenou okolo Zeme. Plyn je tiež tekutina a Zem ho má veľa.
„Slnečné svetlo tiež vytvára atmosférický príliv s rovnakým typom vydutín,” vysvetľuje Murray. „Gravitácia Slnka priťahuje tieto atmosférické vydutiny a vytvára krútiaci moment na Zemi. Ale namiesto toho, aby spomalila rotáciu Zeme ako Mesiac, zrýchli ju.”
Silenjší vplyv
Keďže vplyv Mesiaca bol počas väčšiny histórie Zeme oveľa silnejší ako vplyv Slnka, dominovalo spomalenie. Ale bolo už spomínané obdobie, počas ktorého dni zostali stabilné. Tím to zistil kvôli atmosfére - obdobie bolo teplejšie, a preto aj väčšie.
No svoju úlohu zohrala aj vlastnosť zvaná rezonancia. Tá nastáva, keď vlny prechádzajú atmosférou v určitej výške a rýchlosti, aby sa dosiahla synchronizácia. Rýchlosť týchto vĺn je čiastočne určená teplotou.
Počas tohto stabilného obdobia v časovej línii dĺžky dňa na Zemi tím pomocou počítačového modelovania zistil, že teplota vytvárala vlny, ktoré sa synchronizovali s dĺžkou dňa. Deň mal približne 20 hodín; rezonancia, čas potrebný na to, aby vydutina obišla planétu, bola asi 10 hodín.
Ako na hojdačke
Účinok zrýchlenia tejto atmosférickej hry na rýchlosť rotácie Zeme potom úhľadne vyrovnal účinok spomalenia vzďaľujúceho sa Mesiaca. „Je to ako hojdať dieťa na hojdačke,” hovorí Murray.
„Ak váš tlak a perióda švihu nie sú synchronizované, nepôjde veľmi vysoko. Ak sú však synchronizované a tlačíte práve vtedy, keď sa hojdačka zastaví na jednom konci svojej dráhy, stlačenie pridá na hybnosti švihu a pôjde ďalej a vyššie. To sa stalo s atmosférickou rezonanciou a prílivom a odlivom,“ dodáva odborník.
