Kaip Žemėje atsirado nuolatinė dienos ir nakties trukmė? Kasdienis reiškinys su neįprasta istorija

Dienos ir nakties kaita atrodo tokia įprasta, kad apie ją retai susimąstome. Vis dėlto už šio reginio slypi milijardus metų besitęsianti Žemės istorija, kosminiai susidūrimai ir lėtas, bet nuoseklus mūsų planetos lėtėjimas.

Mokslininkai šiandien gali gana tiksliai pasakyti, kad prieš milijardus metų Žemės diena buvo gerokai trumpesnė nei dabar. Ateityje ji dar ilgės, net jei šis pokytis žmogaus kasdienybėje beveik nepastebimas.

Kaip greitai sukosi ankstyvoji Žemė

Manoma, kad visai jauna Žemė po savo ašimi apsisukdavo vos per kelias valandas. Toks greitas sukimasis buvo susijęs su pačios Saulės sistemos formavimusi, kai į vieną kamuolį traukiantis dujoms ir dulkėms išsaugomas kampinis momentas.

Vėlesniais laikotarpiais dienos ilgis vis tiek buvo gerokai trumpesnis nei šiandien. Tyrinėjant senovinius uolienų ir koralų sluoksnius randama įrodymų, kad prieš maždaug 400 milijonų metų diena truko apie 22 valandas, o per metus būdavo apie 400 dienų.

Mėnulio vaidmuo: traukos šokis

Didžiausias dienos trukmės „inžinierius“ yra Mėnulis. Jo gravitacija sukelia potvynius ir atoslūgius vandenynuose, o vandens judėjimas Žemės atžvilgiu veikia kaip lėtai stabdanti jėga.

Šis reiškinys vadinamas potvyniniais stabdžiais. Žemė dalį savo sukimąsi apibūdinančios energijos perduoda Mėnuliui, todėl pats palydovas pamažu tolsta, o Žemės sukimasis lėtėja.

Kodėl diena ilgėja ir šiandien

Šiuolaikiniais lazeriniais matavimais nustatyta, kad Mėnulis kasmet nutolsta nuo Žemės keliais centimetrais. Tai nėra tik įdomus faktas, nes kartu su šiuo nutolimu mūsų planeta vos vos sulėtina savo sukimąsi.

Apskaičiuota, kad per 100 metų diena pailgėja maždaug 1,7 milisekundės. Toks skirtumas žmogaus kasdienybėje praktiškai nejuntamas, tačiau per milijonus metų jis susikaupia į valandomis matuojamą pokytį.

Ne tik Mėnulis: ką daro ledynai ir atmosfera

Dienos trukmę veikia ne tik gravitacija tarp Žemės ir Mėnulio. Savo indėlį turi ir vandens, oro bei ledo pasiskirstymas planetoje, taip pat judėjimas jos paviršiuje.

Kai tirpsta dideli ledynai, kaip tai vyksta šiandien, vanduo persiskirsto vandenynuose. Tai šiek tiek pakeičia Žemės masės pasiskirstymą ir, panašiai kaip suktuko atveju, gali vos vos sulėtinti ar pagreitinti sukimąsi.

Ką apie senovinę dieną pasako uolos ir koralai

Mokslininkai apie praeities dienos trukmę sprendžia ne iš spėlionių, o iš natūralių „archyvų“. Kai kurios nuosėdinės uolienos ir senoviniai koralai sluoksnis po sluoksnio įrašo metų ir dienų ritmą.

Pavyzdžiui, augdami koralai formuoja kasdienes ir sezonines linijas, tarsi medžių rieves. Suskaičiavus juos galima suprasti, kiek dienų sudarė metus prieš šimtus milijonų metų ir taip nustatyti tuometės dienos ilgį.

Ar visada turėsime 24 valandų dieną?

Griežtai kalbant, šiuo metu mūsų diena nėra visiškai pastovi. Žemės sukimąsi matuojančios observatorijos registruoja smulkius svyravimus, susijusius su vėjais, vandenynų srovėmis, žemės drebėjimais ar net didelių masių perkėlimu Žemės paviršiuje.

Laikrodininkams tokie nukrypimai gerai žinomi. Būtent dėl to kas kelerius metus į pasaulinį laiką pridedama vadinamoji keliamoji sekundė, kad oficialus laikas neprasilenktų su tikruoju Žemės sukimusi.

Kaip atrodys ateities diena

Jei potvyniniai stabdžiai veiks ir toliau, po milijardų metų Žemė gali pasiekti būseną, kai jos sukimasis sinchronizuosis su Mėnulio judėjimu. Tokiu atveju tas pats Žemės pusrutulis visada būtų atsuktas į Mėnulį, kaip dabar Mėnulis visada rodo tą pačią pusę Žemei.

Tačiau tai vyktų taip lėtai, kad žmonija greičiausiai patirs daugybę kitų pokyčių anksčiau, nei diena taps labai kitokia. Be to, ilgalaikė Saulės evoliucija ir kiti kosminiai veiksniai gali pakeisti įvykių eigą dar prieš tai.

Kodėl ši istorija aktuali mums

Iš pirmo žvilgsnio dienos trukmės istorija atrodo tik smalsumą tenkinanti detalė. Vis dėlto ji primena, kad net labiausiai įprasti mūsų kasdienybės reiškiniai priklauso nuo labai sudėtingų ir ilgalaikių procesų.

Žinodami, kaip kito Žemės diena, geriau suprantame ir kitų planetų savybes, jų galimybes išlaikyti atmosferą ar gyvybei palankias sąlygas. Tai leidžia mūsų kasdien atliekamus veiksmus, pavyzdžiui, pažvelgimą į laikrodį, susieti su didžiule kosmine istorija.