De la formarea sa, acum aproximativ 4,5 miliarde de ani, Pământul a trecut prin transformări semnificative, iar una dintre cele mai subtile, dar cu impact major, este încetinirea treptată a rotației sale. Această schimbare, deși imperceptibilă la scara unei vieți umane, a avut consecințe majore de-a lungul eonilor. Un studiu publicat în 2021 sugerează că prelungirea duratei zilei ar fi avut un rol esențial în oxigenarea atmosferei terestre, proces fără de care viața, așa cum o cunoaștem astăzi, nu ar fi fost posibilă.
Legătura dintre rotația planetei și oxigenul din atmosferă
Cercetătorii de la Universitatea din Michigan au analizat impactul încetinirii rotației Pământului asupra procesului de fotosinteză realizat de cianobacterii – microorganisme fotosintetizante care au apărut și s-au răspândit în urmă cu aproximativ 2,4 miliarde de ani. Aceste organisme au fost responsabile pentru eliberarea oxigenului în atmosferă, produs secundar al procesului lor metabolic. Studiul publicat in Nature Geoscience sugerează că, odată cu prelungirea duratei zilei, cianobacteriile au avut mai mult timp pentru a produce oxigen, accelerând astfel oxigenarea atmosferei.
„O întrebare fundamentală în științele Pământului este cum a ajuns atmosfera să conțină oxigen și care au fost factorii ce au determinat momentul acestui proces de oxigenare”, a declarat microbiologul Gregory Dick. Cercetările sugerează că viteza de rotație a Pământului – și implicit lungimea zilei – a avut un impact semnificativ asupra acestui fenomen.
Vezi și: De ce nu simțim rotația Pământului, în ciuda vitezei amețitoare: Explicația oamenilor de știință
Influența Lunii asupra rotației Pământului
Încetinirea rotației Pământului este cauzată în principal de forța gravitațională exercitată de Lună. Aceasta determină o frânare treptată a rotației planetei, deoarece Luna se îndepărtează lent de Pământ. Dovezile fosile arată că, acum 1,4 miliarde de ani, o zi avea doar 18 ore, iar acum 70 de milioane de ani era cu aproximativ 30 de minute mai scurtă decât în prezent. Studiile actuale indică faptul că durata unei zile crește cu aproximativ 1,8 milisecunde la fiecare secol.
Marele Eveniment de Oxigenare și consecințele sale asupra vieții
Unul dintre cele mai importante momente din istoria planetei noastre este Marele Eveniment de Oxigenare, când cianobacteriile au produs masiv oxigen, modificând dramatic compoziția atmosferei. Fără acest proces, evoluția formelor complexe de viață nu ar fi fost posibilă. Cercetătorii încă nu au reușit să stabilească exact de ce oxigenarea atmosferei a avut loc în acel moment și nu mai devreme.
Studiile recente asupra biofilmului microbian din lacul Huron au oferit indicii despre comportamentul cianobacteriilor preistorice. Aceste cercetări au arătat că producerea de oxigen de către cianobacterii începe la câteva ore după răsărit, ceea ce înseamnă că zilele mai lungi au permis perioade extinse de fotosinteză și, implicit, producerea unei cantități mai mari de oxigen.
„Intuiția ne-ar spune că două zile de 12 ore ar trebui să fie echivalente cu o zi de 24 de ore, însă eliberarea oxigenului de către biofilmele bacteriene este limitată de viteza de difuzie moleculară”, a explicat Arjun Chennu, specialist în științe marine. Această limitare explică de ce prelungirea zilei a avut un impact semnificativ asupra acumulării de oxigen în atmosferă.
Impactul global al rotației încetinite
Modelele globale de oxigen au demonstrat că alungirea zilelor a fost esențială nu doar pentru Marele Eveniment de Oxigenare, ci și pentru al doilea val de oxigenare atmosferică, cunoscut sub denumirea de Evenimentul de Oxigenare Neoproterozoic, care a avut loc în urmă cu aproximativ 550-800 de milioane de ani.
Această cercetare pune în evidență conexiunea subtilă, dar profundă, dintre procesele fizice fundamentale, de la difuzia moleculară la dinamica mecanică planetară. Demonstrând că încetinirea rotației Pământului a influențat direct capacitatea microorganismelor de a elibera oxigen, oamenii de știință au făcut un pas important în înțelegerea evoluției vieții pe planeta noastră.
