Šiandien 24 valandų para atrodo nekintamas dalykas, tačiau Žemės istorijoje tai – palyginti naujas ritmas. Nauji geologiniai ir fizikiniai tyrimai rodo, kad labai ilgą laiką – beveik milijardą metų – mūsų planeta gyveno visiškai kitokiu tempu. Tuo metu viena para trukdavo apie 19 valandų, ir šis skaičius stebėtinai ilgai nekito.
Prie tokios išvados mokslininkai priėjo analizuodami senovinius uolienų sluoksnius bei sudėtingą Žemės, Mėnulio, vandenynų ir atmosferos sąveiką. Paaiškėjo, kad Žemės sukimasis ne visada lėtėjo tolygiai, kaip manyta anksčiau.
Kodėl dienos ilgėja, bet ne visada vienodai
Šiuolaikinis mokslas seniai žino, kad Žemės sukimasis palaipsniui lėtėja. Pagrindinis „stabdis“ – Mėnulio sukelti potvyniai ir atoslūgiai. Judėdamos vandenynų masės atima dalį planetos sukimosi energijos, todėl para ilgėja. Skaičiuojama, kad per šimtmetį diena pailgėja vos keliomis tūkstantosiomis sekundės dalimis – žmogui tai visiškai nepastebima.
Tačiau per milijardus metų šis efektas tampa milžiniškas. Vis dėlto naujausi tyrimai rodo, kad šis lėtėjimas vyko ne kaip tiesi linija, o su ilgomis „pauzėmis“.
Akmenyse paslėpti Žemės laikrodžiai
Mokslininkai išanalizavo dešimtis nuosėdinių uolienų sekų iš skirtingų pasaulio vietų, apimančių maždaug 2,5 milijardo metų Žemės istorijos. Šiuose sluoksniuose išlikę pasikartojantys raštai atspindi reguliarius planetos sukimosi ir orbitos ciklus. Šis metodas vadinamas ciklostratigrafija ir leidžia „perskaityti laiką“ akmenyse.
Rezultatai nustebino: vietoje nuolatinio paros ilgėjimo atsiskleidė ilgi stabilumo laikotarpiai. Ryškiausias jų buvo maždaug prieš 2–1 milijardą metų, kai para beveik nekito ir išliko apie 19 valandų ilgio.
Kai Mėnulis ir Saulė subalansavo vienas kitą
Šio reiškinio paaiškinimas slypi ne tik vandenynuose. Be potvynių, Žemės sukimąsi veikia ir atmosferos potvyniai. Saulės šiluma kasdien sukelia slėgio bangas atmosferoje, kurios gali veikti priešinga kryptimi nei Mėnulio potvyniai – ne lėtinti, o šiek tiek greitinti planetos sukimąsi.
Tam tikru metu Žemė sukosi tokiu greičiu, kad šios atmosferos bangos pateko į rezonansą su maždaug 19 valandų trukmės para. Rezultatas – subtili pusiausvyra, kai Saulės sukeliamas greitinimas beveik idealiai kompensavo Mėnulio lėtinantį poveikį. Taip Žemės para tarsi „įstrigo“ viename ritme beveik milijardui metų.
Trumpesnė diena – mažiau deguonies
Šis stabilus, bet trumpesnis paros ritmas turėjo didžiulę reikšmę gyvybės raidai. Tuo laikotarpiu pagrindiniai deguonies gamintojai buvo fotosintetinantys mikroorganizmai – melsvabakterės. Dienos metu jos gamino deguonį, o naktį dalį jo sunaudodavo.
Modeliavimas rodo, kad esant labai trumpoms dienoms, deguonies balansas tampa neigiamas – jo sunaudojama daugiau, nei pagaminama. Ilgesnės dienos leidžia deguoniui kauptis, tačiau 19 valandų „plokščiakalnis“ šį procesą smarkiai ribojo. Tai gali paaiškinti, kodėl Žemės atmosferoje deguonies lygis labai ilgai išliko palyginti žemas.
Tik vėliau, planetai išėjus iš šio rezonanso ir dienai pradėjus ilgėti link dabartinių 24 valandų, fotosintezė kasdien gavo daugiau laiko. Tai atvėrė kelią spartesniam deguonies kaupimuisi ir sudėtingesnių gyvybės formų atsiradimui.
Žemė vis dar keičia savo ritmą
Nors milijardų metų senumo 19 valandų para jau liko praeityje, Žemės sukimasis ir šiandien nėra visiškai stabilus. Šiuolaikiniai atominiai laikrodžiai fiksuoja dienos trukmės svyravimus milisekundės dalimis. Tam įtakos turi vėjai, vandenynų srovės ir net išlydyto metalo judėjimas planetos branduolyje.
Šie menki virpesiai primena, kad Žemė nėra statiška. Kaip senovės uolienos išsaugojo atmintį apie 19 valandų trukmės paras, taip šiandieniniai matavimai rodo: mūsų planeta tebėra gyva sistema, kurios ritmas keičiasi kartu su jos gelmėmis, vandenynais ir dangaus kaimynais.
