Nossa Lua estava longe da Terra há 2,5 bilhões de anos

Este artigo foi publicado originalmente em Conversação. (Abre em uma nova aba) Post contribuiu com este artigo para Space.com Vozes de especialistas: editorial e insights.

Joshua Davis (Abre em uma nova aba)Professor de Ciências da Terra e Atmosféricas, Universidade de Quebec em Montreal (UQAM)

Margaret Lantinck (Abre em uma nova aba)Pesquisador associado de pós-doutorado, Departamento de Ciências da Terra, Universidade de Wisconsin-Madison

Olhando para a lua no céu noturno, você nunca imaginaria que ela está se afastando lentamente da terra. Mas sabemos o contrário. Em 1969, a NASA Missões Apollo Instalação de painéis refletivos na superfície da lua. Eles mostraram que a lua ele é Atualmente, ele se afasta 3,8 cm da Terra a cada ano (Abre em uma nova aba).

Se pegarmos a taxa de estagnação atual da lua e a colocarmos de volta no tempo, acabamos com Uma colisão entre a Terra e a Lua cerca de 1,5 bilhão de anos atrás (Abre em uma nova aba). No entanto, a lua foi formada Cerca de 4,5 bilhões de anos atrás (Abre em uma nova aba)o que significa que a atual taxa de recessão é uma evidência pobre do passado.

Juntamente com nossos colegas pesquisadores da Universidade de Utrecht (Abre em uma nova aba) e a Universidade de Genebra (Abre em uma nova aba)Usamos uma série de técnicas para tentar obter informações sobre o passado distante do nosso sistema solar.

Recentemente descobrimos o lugar perfeito para revelar a longa história de nossa lua minguante. Não é do estudo da própria lua, mas da Lendo sinais em camadas de rochas antigas na Terra (Abre em uma nova aba).

Relacionado: Como a lua foi formada?

Leitura entre as aulas

na bela Parque Nacional Karigeni (Abre em uma nova aba) Na Austrália Ocidental, alguns desfiladeiros penetram em sedimentos em camadas rítmicas de 2,5 bilhões de anos. Esses depósitos são formações ferríferas listradas, constituídas por formações distintas Camadas de ferro e minerais ricos em sílica (Abre em uma nova aba) Eles foram depositados em grande escala no fundo do oceano e agora são encontrados nas partes mais antigas da crosta terrestre.

Mostra do Cliff Geoffrey Falls (Abre em uma nova aba) Mostre como as camadas de formação ferrífera marrom-avermelhada com pouco menos de um metro de espessura se alternam, em intervalos regulares, com horizontes mais escuros e mais finos.

Joffrey Gorge no Carigeni National Park, na Austrália Ocidental, mostrando uma alternância regular entre rocha dura marrom-avermelhada e rocha mais macia e rica em argila (indicada por setas) com uma espessura média de 85 cm. Essas mudanças são atribuídas a variações climáticas passadas causadas por diferenças na excentricidade da órbita da Terra.

Espaçadores escuros são feitos de um tipo mais macio de rocha que é mais suscetível à erosão. Um olhar mais atento às saliências revela um contraste menor e regular. As superfícies rochosas, polidas pelas águas dos rios sazonais que atravessam o vale, revelam um padrão de camadas alternadas de branco, vermelho e cinza-azulado.

Em 1972, o geólogo australiano AF Trendall levantou a questão sobre a origem do Várias escalas para padrões periódicos e recorrentes (Abre em uma nova aba) Visível nestas camadas de rochas antigas. Ele sugeriu que os padrões podem estar relacionados a mudanças climáticas passadas causadas pelos chamados “ciclos de Milankovitch”.

Mudanças climáticas periódicas

Os ciclos de Milankovitch descrevem como pequenas mudanças periódicas na forma da órbita da Terra e na direção de seu eixo Afeta a distribuição da luz solar que a Terra recebe (Abre em uma nova aba) ao longo dos anos.

Atualmente, os ciclos dominantes de Milankovitch mudam a cada 400.000 anos, 100.000 anos, 41.000 anos e 21.000 anos. Essas diferenças exercem um forte controle sobre nosso clima por longos períodos de tempo.

Os principais exemplos do efeito do efeito climático Milankovitch no passado são a ocorrência de Bastante frio (Abre em uma nova aba) ou períodos quentes (Abre em uma nova aba)Ao lado úmido (Abre em uma nova aba) Ou condições climáticas regionais secas.

Camadas ritmicamente alternadas de rochas brancas, avermelhadas e/ou cinza-azuladas com espessura média de cerca de 10 cm (ver setas). As mudanças, interpretadas como um sinal do ciclo de movimento da Terra, nos ajudam a estimar a distância entre a Terra e a Lua há 2,46 bilhões de anos.

Essas mudanças climáticas alteraram significativamente as condições na superfície da Terra, como O tamanho dos lagos (Abre em uma nova aba). São a interpretação de Greening periódico do deserto do Saara (Abre em uma nova aba) E a Baixos níveis de oxigênio no oceano profundo (Abre em uma nova aba). Os ciclos de Milankovitch também influenciaram Migração e evolução de plantas e animais (Abre em uma nova aba) Incluindo espécies especiais (Abre em uma nova aba).

As assinaturas dessas alterações podem ser lidas Mudanças periódicas em rochas sedimentares (Abre em uma nova aba).

oscilação gravada

A distância entre a Terra e a Lua está diretamente relacionada à frequência de um dos ciclos de Milankovitch – ciclo do ciclo climático (Abre em uma nova aba). Este ciclo surge do movimento preliminar (vibração) ou da mudança na direção do eixo de rotação da Terra ao longo do tempo. A duração deste ciclo é atualmente de cerca de 21.000 anos, mas este período teria sido mais curto no passado, quando a lua estava mais próxima de uma terra.

Isso significa que se pudermos primeiro encontrar os ciclos de Milankovitch em sedimentos antigos e depois encontrar o sinal de oscilação da Terra e determinar seu período, podemos estimar a distância entre a Terra e a Lua no momento em que os sedimentos foram depositados.

Nossa pesquisa anterior mostrou que os ciclos de Milankovitch também podem ser Preservado na antiga formação de faixas de ferro na África do Sul (Abre em uma nova aba)apoiando assim a teoria de Trendall.

As formações de ferro em faixas foram provavelmente na Austrália depositado no mesmo oceano (Abre em uma nova aba) Como as rochas da África do Sul, cerca de 2,5 bilhões de anos atrás. No entanto, as variações periódicas nas rochas australianas são mais bem expostas, permitindo-nos estudar as variações com uma resolução muito maior.

Nossa análise da formação ferrífera das bandas australianas mostrou que as rochas contêm múltiplas escalas de variações periódicas que se repetem aproximadamente em 4 e 33 polegadas (intervalos de 10 e 85 cm). Ao combinar essas espessuras com a taxa em que os sedimentos foram depositados, descobrimos que essas mudanças periódicas ocorreram aproximadamente a cada 11.000 anos e 100.000 anos.

Portanto, nossa análise sugeriu que o ciclo de 11.000 observado nas rochas provavelmente está relacionado a um ciclo de introdução climática, tendo um período muito menor do que os atuais 21.000 anos. Então usamos essa referência antecipada para Calcule a distância entre a Terra e a Lua 2,46 bilhões de anos atrás (Abre em uma nova aba).

Descobrimos que a Lua estava se aproximando da Terra cerca de 37.280 milhas (60.000 km) naquele momento (essa distância é cerca de 1,5 vezes a distância). Circunferência da Terra). Isso tornaria a duração do dia muito mais curta do que é agora, cerca de 17 horas em vez das atuais 24 horas.

Entendendo a dinâmica do sistema solar

A pesquisa em astronomia forneceu modelos para Moldando nosso sistema solar (Abre em uma nova aba)E as Notas para as condições atuais (Abre em uma nova aba).

Nosso estudo e Algumas pesquisas de outros (Abre em uma nova aba) É uma das únicas maneiras de obter dados reais sobre a evolução do nosso sistema solar, e será necessário Modelos futuros do sistema Terra-Lua (Abre em uma nova aba).

É realmente incrível que a dinâmica passada do sistema solar possa ser determinada por pequenas diferenças em rochas sedimentares antigas. No entanto, há um dado importante que não nos dá uma compreensão completa da evolução do sistema Terra-Lua.

Agora precisamos de outros dados confiáveis e novos métodos de modelagem para rastrear a evolução da lua ao longo do tempo. E nossa equipe de pesquisa já começou a procurar o próximo conjunto de rochas que poderia nos ajudar a descobrir mais pistas sobre a história do sistema solar.

Este artigo foi republicado de Conversação (Abre em uma nova aba) Sob uma Licença Creative Commons. Leia o artigo original (Abre em uma nova aba).

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Alícia Simões

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