Il y a 70 millions d'années, les jours étaient 30 minutes plus courts, selon cette ancienne palourde
L'humanité a-t-elle tout fait de travers ? Nous sommes occupés à regarder dans l'espace avec nos télescopes futuristes et ultra-puissants, hypnotisés par les nébuleuses éthérées et d'autres objets merveilleux, et à essayer de découvrir les secrets bien gardés de l'Univers. Il s'avère que les humbles palourdes anciennes ont aussi quelque chose à nous dire.
Une nouvelle étude publiée dans la revue Paleoceanography and Paleoclimatology de l'American Geophysical Union présente des preuves montrant que la durée du jour sur Terre a augmenté depuis le Crétacé. L'étude s'intitule ' Variabilité chimique à l'échelle infra-journalière dans unTorreites SancheziCoquille rudiste : implications pour la paléobiologie rudiste et le cycle jour-nuit du Crétacé . ' L'auteur principal est Neils de Winter, géochimiste analytique à la Vrije Universiteit Brussels.
Les Période crétacée a commencé il y a environ 145 millions d'années (mya) et s'est terminé environ 65 mya. Pendant ce temps, il y avait une famille de mollusques, aujourd'hui éteinte, appelée Palourdes rudistes . Ils ont construit des récifs, tout comme les coraux modernes le font maintenant. Les palourdes rudistes avaient une croissance rapide, ce qui signifie qu'elles déposaient des anneaux de croissance, comme dans un arbre. Mais plutôt qu'un anneau de croissance chaque année, ils en ont déposé un chaque jour. Dans l'étude, l'équipe de scientifiques a utilisé des lasers pour découper la coquille en tranches minuscules. Cela a permis à l'équipe de compter les anneaux beaucoup plus précisément que la méthode habituelle : à l'aide d'un microscope.
Dans leur article, les auteurs soulignent que la technique a beaucoup de potentiel. « Combinées à des enregistrements climatiques à long terme, des reconstructions d'« instantanés » à haute résolution améliorent la compréhension actuelle de la dynamique des climats à effet de serre et de l'effet du changement climatique rapide sur l'environnement. »
Les palourdes rudistes étaient une famille diversifiée de mollusques. En haut à gauche se trouve un bivalve moderne « normal ». Les autres sont diverses palourdes rudistes. Crédit d'image : schéma de Schumann & Steuber (1997 ; Kleine Senckenbergreihe 24 : 117-122).
« Nous avons environ quatre à cinq points de données par jour, et c'est quelque chose que vous n'obtenez presque jamais dans l'histoire géologique. Nous pouvons essentiellement regarder un jour il y a 70 millions d'années. C'est assez incroyable », a déclaré l'auteur principal de Winter dans un communiqué de presse .
Les chercheurs ont utilisé ces anneaux de croissance « haute résolution » pour calculer la durée d'une journée au Crétacé. Ils ont calculé à la fois le nombre de jours dans l'année, il y a 70 millions d'années, et la durée de chaque jour. Le résultat?
À l'époque du Crétacé, lorsque les dinosaures parcouraient la Terre, la planète tournait plus rapidement. La Terre a tourné 372 fois par an, par rapport aux 365 rotations de chaque année moderne. Ainsi, chaque jour était d'environ 30 minutes plus court, à 23,5 heures. Mais l'étude nous dit aussi quelque chose sur l'histoire de la Lune.
Dans leur article, les auteurs écrivent : « Une combinaison de comptage de couches, d'analyse spectrale de la cyclicité chimique et de comptage de couches chimiques montre que le rudiste a précipité 372 couches quotidiennes par an, démontrant que la durée du jour a augmenté depuis le Crétacé supérieur, comme le prédit l'astronomie. des modèles.'
Les anneaux de croissance des anciennes coquilles de palourdes sont appelés des lames. Il existe des anneaux annuels, des anneaux bihebdomadaires associés aux marées et des anneaux diurnes ou quotidiens. Les sections représentées en A, B et C sont présentées par ordre d'âge de la coquille, les parties les plus à droite de A et B correspondant respectivement aux parties les plus à gauche de B et C (croissance de gauche à droite). Les distances entre les points rouges représentent une année de croissance (sur la base des enregistrements d'isotopes stables de l'oxygène). Les distances entre les points verts représentent des faisceaux de lames de 0,6 mm de long associés au cycle de marée bimensuel. Les fines lames journalières individuelles sont indiquées par des lignes noires. Crédit d'image : de Winter et al, 2020.
Les scientifiques savaient déjà que la Terre tournait plus rapidement dans le passé, bien qu'ils n'aient jamais eu ce type de preuves. Cette preuve met également en lumière la relation entre la Terre et la Lune.
La durée d'une année terrestre est constante car la Terre suit la même orbite autour du Soleil. Mais au cours de cette année, les jours rallongent et il y en a moins chaque année. C'est là que les marées de la Terre entrent en jeu.
Les marées terrestres sont causées par la gravité de la Lune et du Soleil, ainsi que par la rotation de la Terre. La friction de ces marées est un frein à la rotation de la Terre, la ralentissant efficacement. Mais ensuite, les marées accélèrent un peu la Lune sur son orbite. En accélérant, il s'éloigne de la Terre. Ainsi, à mesure que la rotation de la Terre ralentit, la Lune s'éloigne à un rythme d'environ 3,82 centimètres (1,5 pouces) par an. Nous le savons à cause de la réflecteurs laser que les missions Apollo ont laissé sur la Lune.
Expérience de télémétrie laser lunaire de la mission Apollo 11. Crédit d'image : par la NASA - NASA Apollo Archive http://www.hq.nasa.gov/office/pao/History/alsj/a11/AS11-40-5952.jpg, domaine public, https://commons.wikimedia. org/w/index.php?curid=719521
Mais ce taux de dérive loin de la Terre n'était pas linéaire. Si vous le calculez à rebours, cela signifie qu'il y a à peine 1,4 milliard d'années, la Lune aurait été à l'intérieur de la Terre. Mais nous savons que la Lune est beaucoup plus ancienne que cela et qu'elle s'est probablement formée à partir des débris résultant d'un collision entre la Terre et une protoplanète nommée Theia, il y a environ 4,5 milliards d'années.
La Lune ne peut être que si proche de la Terre en raison de la Rayon de Roche . C'est le point auquel la gravité de la Terre submergerait la gravité de la Lune, déchirant la Lune. Dans le système Terre-Lune, cela fait environ 9 500 km (5 900 miles). Il est difficile d'imaginer que la Lune soit un jour aussi proche de la Terre.
Ces anciennes coquilles de palourdes nous aident donc à comprendre l'histoire de la longue relation entre la Terre et la Lune. Mais il y a de grandes lacunes dans notre compréhension et quelques grandes questions. À quelle distance se trouvait la Lune il y a 100 millions d'années, il y a 500 millions d'années ou même il y a un milliard d'années ? Comment les marées, les taux de rotation et la distance Lune-Terre ont-ils changé au fil du temps ? Ces facteurs ont-ils affecté le développement de la vie sur Terre et le climat ?
Un graphique de la durée du jour selon les bioarchives. Les symboles noirs illustrent les estimations de diverses bioarchives dans la littérature scientifique. Les trois lignes colorées représentent l'évolution des cycles quotidiens et annuels de la Terre selon trois modèles différents : le modèle océanique, le modèle à dissipation constante et le modèle astronomique. Crédit d'image : de Winter et al, 2020.
Comme c'est souvent le cas en science, les réponses conduisent à des questions plus détaillées. L'auteur principal de Winter, et ses collègues, espèrent trouver encore plus de fossiles anciens, pour fournir plus d'instantanés de l'histoire ancienne de la Terre. Et pour apporter des réponses plus progressives à nos questions.
de Winter et les autres auteurs pensent que la technique de la coquille de bivalve a beaucoup de potentiel. Les auteurs écrivent : « Par conséquent, cette étude ouvre la voie à des reconstructions à l'échelle quotidienne du paléoenvironnement et de l'intensité de la lumière solaire à des échelles de temps géologiques à partir de coquilles de bivalves, permettant potentiellement aux chercheurs de combler le fossé entre les reconstructions climatiques et météorologiques.
Suite:
- Communiqué de presse: ANCIENT SHELL MONTRE LES JOURS ÉTAIENT PLUS COURTS D'UNE DEMI-HEURE IL Y A 70 MILLIONS D'ANNÉES
- Document de recherche: Variabilité chimique à l'échelle infraquotidienne dans unTorreites SancheziCoquille rudiste : implications pour la paléobiologie rudiste et le cycle jour/nuit du Crétacé
- Univers aujourd'hui : Comparer les montagnes de la Lune aux sommets de la Terre