Hãy tưởng tượng bạn đang sống trong một thế giới mà một ngày dài chỉ có 19 giờ. Đó là thực tế đối với sự sống trên Trái đất trong khoảng một tỷ năm, theo một nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Nature Geoscience.
Xem thêm: Khám phá thế giới: Ghé thăm Bungle Bungles kỳ quan địa chất
Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng tốc độ quay của Trái đất bị đình trệ ở mức 19 giờ trong thời kỳ giữa Đại nguyên sinh, khoảng 2 đến 1 tỷ năm trước, do sự cân bằng mong manh của các lực thủy triều giữa Mặt trăng, Mặt trời và bầu khí quyển.
Tốc độ quay quyết định một ngày trên trái đất là bao nhiêu. Hiện tại, Trái đất quay cứ sau 24 giờ một lần, nhưng điều này không phải lúc nào cũng đúng. Trên thực tế, vòng quay của Trái đất đang dần chậm lại theo thời gian, do lực hấp dẫn của Mặt trăng kéo theo chỗ phình thủy triều của đại dương và truyền động lượng góc từ Trái đất lên Mặt trăng. Điều này khiến Mặt trăng di chuyển ra xa Trái đất hơn và ngày của Trái đất dài hơn.
Tuy nhiên, quá trình này không suôn sẻ hoặc liên tục trong suốt lịch sử Trái đất. Các nhà nghiên cứu đã phân tích một tập hợp các ràng buộc quan sát về độ dài ngày của thời kỳ Tiền Cambri (LOD) và nhận thấy rằng nó bị đình trệ vào khoảng 19 giờ trong khoảng 1 tỷ năm vào giữa Đại nguyên sinh. Họ cho rằng điều này là do sự cộng hưởng giữa thủy triều đại dương mặt trăng và thủy triều khí quyển mặt trời.
Thủy triều mặt trăng được gây ra bởi lực hấp dẫn của Mặt trăng trên các đại dương của Trái đất, tạo ra một chỗ phình ra quay về phía trước Mặt trăng. Phần phình này tạo ra một mô-men xoắn giảm tốc đối với vòng quay của Trái đất, khiến ngày dài hơn.
Thủy triều khí quyển mặt trời được gây ra bởi sự hấp thụ ánh sáng mặt trời bởi hơi nước và ôzôn trong bầu khí quyển của Trái đất, tạo ra một làn sóng áp suất quay trước Mặt trời. Sóng này tạo ra một mô-men xoắn gia tốc đối với vòng quay của Trái đất, làm cho ngày ngắn lại.
Các nhà nghiên cứu đề xuất rằng tại một thời điểm nào đó ở giữa Đại nguyên sinh, hai mô men xoắn này trở nên bằng nhau và ngược chiều nhau, triệt tiêu lẫn nhau và ổn định vòng quay của Trái đất ở mức 19 giờ. Điều kiện này có thể xảy ra khi Trái đất quay nhanh hơn ngày nay và mô-men xoắn của Mặt trăng yếu hơn do sự liên kết ma sát giữa Trái đất và Mặt trăng ít hơn.
Tiến sĩ Ross Mitchell, một trong những tác giả của nghiên cứu cho biết: “Đây là một khám phá hấp dẫn thách thức sự hiểu biết của chúng ta về cách thức tự quay của Trái đất phát triển theo thời gian”. “Nó cũng có ý nghĩa đối với cách cuộc sống thích nghi với sự thay đổi độ dài ngày và cách chúng ta có thể sử dụng các hồ sơ địa chất để tái tạo lại động lực hành tinh trong quá khứ.”
Các nhà nghiên cứu cũng lưu ý rằng khoảng thời gian ngày dài bị đình trệ này trùng với thời kỳ tiến hóa sinh học tương đối hạn chế, khi sự sống chủ yếu vẫn là đơn bào và đơn giản. Họ suy đoán rằng điều này có thể liên quan đến việc không có sự thay đổi về độ dài ngày, điều này có thể làm giảm căng thẳng môi trường và áp lực tiến hóa đối với các dạng sống.
Tiến sĩ Mitchell cho biết: “Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy lịch sử quay của Trái đất phức tạp và năng động hơn so với suy nghĩ trước đây. “Nó cũng mở ra những con đường mới để khám phá cách các lực thủy triều hình thành các khía cạnh khác của địa chất, khí hậu và sinh quyển của Trái đất.”