Heeft de mensheid het helemaal verkeerd gedaan? We zijn druk bezig de ruimte in te staren met onze futuristische, ultrakrachtige telescopen, gebiologeerd door etherische nevels en andere wonderbaarlijke objecten, en proberen de goed bewaarde geheimen van het universum te ontrafelen. Het blijkt dat bescheiden, oude mosselen ons ook iets te vertellen hebben.
Een nieuwe studie, gepubliceerd in het tijdschrift Paleoceanography and Paleoclimatology van het American Geophysical Union, toont bewijs dat de dag op aarde sinds het Krijt is gegroeid. De studie is getiteld "Subdaily-Scale Chemical Variability in aTorreites Sanchezi Rudist Shell: implicaties voor Rudist Paleobiology en het Krijt dag-nacht-cyclus. ” De hoofdauteur is Neils de Winter, een analytische geochemist aan de Vrije Universiteit Brussel.
Het Krijt begon ongeveer 145 miljoen jaar geleden (mya) en eindigde ongeveer 65 mya. Gedurende die tijd was er een familie van weekdieren, nu uitgestorven, genaamd Rudist clams. Ze bouwden riffen, net zoals moderne koralen dat nu doen. Rudistische mosselen groeiden snel, wat betekent dat ze groeiringen neerleggen, zoals in een boom. Maar in plaats van elk jaar een groeiring, legden ze er elke dag een neer. In de studie gebruikte het team van wetenschappers lasers om de schaal in kleine plakjes te snijden. Hierdoor kon het team de ringen veel nauwkeuriger tellen dan de gebruikelijke methode: met een microscoop.
In hun paper wijzen de auteurs erop dat de techniek veel potentieel heeft. "Gecombineerd met klimaatrecords op lange termijn, zoals hoge resolutie," snapshot "reconstructies verbeteren het huidige begrip van de dynamiek van kasklimaten en het effect van snelle klimaatverandering op het milieu."
'We hebben ongeveer vier tot vijf gegevenspunten per dag, en dat krijg je bijna nooit in de geologische geschiedenis. We kunnen in feite 70 miljoen jaar geleden naar een dag kijken. Het is best verbazingwekkend '', zei hoofdauteur de Winter in een persbericht.
De onderzoekers gebruikten deze groeiringen met "hoge resolutie" om de lengte van een dag in het Krijt te berekenen. Ze berekenden zowel het aantal dagen in het jaar, 70 miljoen jaar geleden, als de lengte van elke dag. Het resultaat?
Terug tijdens het Krijt, toen de dinosauriërs over de aarde liepen, draaide de planeet sneller. De aarde draaide 372 keer per jaar, vergeleken met de 365 rotaties in elk modern jaar. Dus elke dag was ongeveer 30 minuten korter, om 23,5 uur. Maar de studie vertelt ons ook iets over de geschiedenis van de maan.
In hun paper schrijven de auteurs: “Een combinatie van laagtelling, spectrale analyse van chemische cycliciteit en chemische laagtelling laat zien dat de rudist 372 dagelijkse laminae per jaar neersloeg, wat aantoont dat de daglengte sinds het Laat-Krijt is toegenomen, zoals voorspeld door astronomische modellen. '
Wetenschappers wisten al dat de aarde in het verleden sneller draaide, hoewel ze dit soort bewijs nooit hadden. Dit bewijs werpt ook licht op de relatie tussen de aarde en de maan.
De lengte van een jaar op aarde is constant omdat de aarde dezelfde baan om de zon volgt. Maar binnen dat jaar worden de dagen langer en er zijn er elk jaar minder. Dit is waar de getijden van de aarde binnenkomen.
De getijden van de aarde worden veroorzaakt door de zwaartekracht van de maan en de zon, en ook door de rotatie van de aarde. De wrijving van die getijden is een rem op de rotatie van de aarde, waardoor deze effectief wordt vertraagd. Maar dan versnellen de getijden de maan een beetje in haar baan. Terwijl het versnelt, beweegt het zich weg van de aarde. Dus naarmate de rotatie van de aarde vertraagt, beweegt de maan weg met een snelheid van ongeveer 3,82 centimeter (1,5 inch) per jaar. We weten dit vanwege de laserreflectoren die Apollo-missies op de maan hebben achtergelaten.
Maar die snelheid om van de aarde weg te drijven was niet lineair. Als je het naar achteren berekent, betekent dit dat de maan amper 1,4 miljard jaar geleden precies in de aarde zou zijn geweest. Maar we weten dat de maan veel ouder is dan dat en waarschijnlijk is gevormd door het puin dat het gevolg was van een botsing tussen de aarde en een protoplaneet genaamd Theia, ongeveer 4,5 miljard jaar geleden.
De maan kan alleen zo dicht bij de aarde zijn vanwege de Roche-straal. Dat is het punt waarop de zwaartekracht van de aarde de zwaartekracht van de maan zou overweldigen en de maan uit elkaar zou scheuren. In het systeem van de aarde-maan is dat ongeveer 9500 km (5900 mijl). Het is moeilijk voor te stellen dat de maan ooit zo dicht bij de aarde is.
Dus deze oude schelpdieren helpen ons het verhaal van de lange relatie tussen de aarde en de maan te begrijpen. Maar er zijn grote hiaten in ons begrip en enkele grote vragen. Hoe ver was de maan 100 miljoen jaar geleden, 500 miljoen jaar geleden of zelfs een miljard jaar geleden? Hoe veranderden getijden, rotatiesnelheden en maan-aarde-afstand in de tijd? Hebben die factoren de ontwikkeling van het leven op aarde en het klimaat beïnvloed?
Zoals vaak het geval is in de wetenschap, leiden antwoorden tot meer gedetailleerde vragen. Hoofdauteur de Winter en zijn collega's hopen nog meer oude fossielen te vinden, om meer snapshots te geven van de oude geschiedenis van de aarde. En om wat meer incrementele antwoorden op onze vragen te geven.
de Winter en de andere auteurs denken dat de tweekleppige schelptechniek veel potentie heeft. De auteurs schrijven: "Daarom maakt deze studie de weg vrij voor dagelijkse reconstructies op schaal van paleomilieu en zonlichtintensiteit op geologische tijdschalen van tweekleppige schelpen, waardoor onderzoekers mogelijk de kloof tussen klimaat- en weersreconstructies kunnen overbruggen."
Meer:
- Persbericht: OUDE SHELL SHOWS DAGEN WAREN HALF UUR KORTER 70 MILJOEN JAAR GELEDEN
- Research Paper: Subdaily? Schaal chemische variabiliteit in eenTorreites Sanchezi Rudist Shell: implicaties voor Rudist Paleobiology en het Krijt Dag-nachtcyclus
- Space Magazine: Bergen op de maan vergelijken met de toppen van de aarde
