Vì sao 1 ngày trên Trái đất từng dài tới 26,2 tiếng, thay vì 24 tiếng như hiện tại?

Các nhà nghiên cứu đã phát hiện rằng ngày trên Trái Đất từng dài hơn hiện nay hơn hai giờ - tức khoảng 26,2 tiếng, với nguyên nhân là do Mặt Trăng đã dần di chuyển xa khỏi Trái Đất trong quá trình hai giai đoạn lịch sử. Sự gia tăng thời gian chiếu sáng này có thể đã góp phần vào các sự kiện oxy hóa, làm bùng nổ sự phức tạp của sự sống trên Trái Đất.

Trong nghiên cứu mới được công bố ngày 6 tháng 8 trên tạp chí PNAS, các nhà khoa học viết: "Sự thay đổi độ dài ngày có thể ảnh hưởng đến sự phân bố năng lượng mặt trời và sự chênh lệch nhiệt độ, từ đó tác động đến các hệ thống thời tiết và động lực học của khí quyển."

Hiện nay, Mặt Trăng quay quanh Trái Đất ở khoảng cách trung bình 384,400 km. Nhưng vệ tinh của chúng ta không phải lúc nào cũng ở vị trí hiện tại.

Ngày nay, ngày trên Trái Đất kéo dài khoảng 24 giờ, nhưng trước đây không phải lúc nào cũng như vậy. Khi Mặt Trăng kéo Trái Đất, nó dần di chuyển xa hơn, đồng thời làm giảm năng lượng động lực của hành tinh. Kết quả là, Trái Đất quay chậm lại và ngày trở nên dài hơn.

Mô phỏng các thay đổi trong cách Trái Đất lắc lư khi quay có thể cung cấp một hình ảnh tương đối về sự giảm tốc này trong lịch sử hành tinh. Tuy nhiên, mô hình này có sai sót vì nó dự đoán rằng Trái Đất và Mặt Trăng đã va chạm khoảng 1,5 tỷ năm trước, điều này rõ ràng không đúng.

Trong nghiên cứu mới, nhóm nghiên cứu do nhà địa chất He Huang từ Đại học Công nghệ Thành Đô ở Trung Quốc dẫn đầu đã cố gắng làm rõ lịch sử quay của Trái Đất bằng cách phân tích tám tập dữ liệu từ các lớp đá biển có niên đại từ khoảng 700 triệu đến 200 triệu năm trước. Những lớp đá này, gọi là tidalites, ghi lại sức mạnh của thủy triều theo thời gian, một phần vì chúng tiết lộ độ dày của đại dương. Nhóm nghiên cứu đã kết hợp các tập dữ liệu này với các mô hình lực thủy triều giữa Mặt Trăng và Trái Đất để lập bản đồ tốc độ quay của Trái Đất trong khoảng nửa tỷ năm nghiên cứu.

Các nhà nghiên cứu phát hiện rằng có một mô hình "cầu thang" trong vòng quay của Trái Đất, với hai giai đoạn mà sự quay của hành tinh thay đổi nhanh chóng và mạnh mẽ, sau đó là các giai đoạn ổn định. Trong giai đoạn nghiên cứu, ngày trên Trái Đất dài hơn hiện nay 2,2 giờ. Mặt Trăng, trong giai đoạn này, cũng xa Trái Đất hơn trung bình 20,000 km.

Một trong những giai đoạn này, khoảng 650 triệu đến 500 triệu năm trước, trùng với sự kiện bùng nổ Cambri, khi sự sống đa dạng hóa mạnh mẽ và lan rộng ra các môi trường mới. Giai đoạn thứ hai trong "cầu thang" quay của Trái Đất xảy ra khoảng 340 triệu đến 280 triệu năm trước, trùng với thời kỳ các tảng băng khổng lồ bao phủ hành tinh.

Nghiên cứu cho thấy rằng bằng cách tăng độ dài ngày và do đó tăng thời gian chiếu sáng mặt trời, Mặt Trăng có thể đã kích hoạt các sự kiện oxy hóa lớn dẫn đến sự đa dạng hóa của sự sống. Tuy nhiên, các kết quả này "cần được diễn giải một cách cẩn thận," các tác giả lưu ý trong nghiên cứu.

Nghiên cứu cũng đặt ra nghi ngờ về một giả thuyết khác: rằng một thời kỳ khi các tảng băng nhanh chóng bao phủ Trái Đất, dẫn đến sự tuyệt chủng hàng loạt, đã có tác động lớn đến vòng quay của Trái Đất. Thay vào đó, họ cho rằng phần lớn sự giảm tốc là do lực thủy triều trực tiếp gây ra.