Hace aproximadamente 1.250 millones de años, las marismas que bordeaban un mar interior se convirtieron en el origen de las capas de color rojo anaranjado de la pizarra de Hakatai. Este paisaje subtropical en el antiguo continente de Laurentia se convertía periódicamente en un paisaje de humedad en evaporación que se asemejaba a una sabkha o playa moderna.
A medida que cambiaban las condiciones climáticas, los sedimentos se acumulaban siguiendo patrones rítmicos. Hoy en día, se pueden observar los mismos patrones en afloramientos rocosos separados por 65 kilómetros, que conservan un registro de una época en la que un día terrestre era radicalmente más corto que el que todos conocemos. En aquella época, un día duraba apenas unas 19 horas.
En un nuevo estudio, los investigadores descubrieron esto al examinar los coloridos patrones repetitivos de la pizarra de Hakatai que hoy están expuestos en la zona centro-oriental del Gran Cañón, los cuales reflejan los ciclos del clima de la Tierra impulsados por sus movimientos a través del espacio. Parecen ser huellas geológicas de cambios en el clima de la Tierra provocados por sutiles variaciones en su órbita y rotación, conocidas como ciclos de Milanković.
Al estudiar esos ciclos, los investigadores han reconstruido aspectos del antiguo sistema Tierra-Luna. Pero no es tan sencillo como aplicar los modelos astronómicos actuales indefinidamente hacia atrás.
Reconstruir esos ciclos de hace más de mil millones de años es todo un reto. Hay que tener en cuenta muchas variables, ya que la órbita de la Tierra es caótica durante periodos muy largos.
Con el tiempo, la forma de la órbita de la Tierra cambia, su eje de rotación modifica su inclinación y la orientación de ese eje se desplaza; además, el movimiento gradual de la Luna alejándose de la Tierra ha alterado la sincronización de algunos de estos ciclos. Todos estos factores alteran la cantidad y distribución de la luz solar que llega al planeta, afectando al tipo de esquisto que se deposita.
Al examinar la formación de esquisto de Hakatai, los investigadores encontraron capas alternas de roca rica en carbonato y roca fangosa que se repiten a varias escalas. Estos patrones repetitivos reflejan diferentes combinaciones de circunstancias orbitales que involucran a la Tierra y la Luna. Una vez descifrados, los patrones pueden revelar aspectos del clima en el momento en que se depositaron las capas.
En la lutita se observan patrones de estratificación similares a más de 60 kilómetros de distancia, lo que sugiere que reflejan cambios climáticos generales en lugar de variaciones locales en la sedimentación. Una de las señales esperadas a raíz de los cambios en la inclinación del eje terrestre pareció dividirse en dos partes distintas. Los investigadores sugieren que esto podría reflejar cambios en la respuesta del sistema climático a la influencia orbital o cambios en la propia dinámica orbital del sistema solar.
Tras tener en cuenta la señal inusual, calcularon un período de precesión (un cambio en la orientación del eje de rotación de un cuerpo en rotación) de unos 15.730 años. Esto les permitió estimar la distancia de la Luna en 53,8 radios terrestres, y a partir de ahí calcularon la duración del día (19 horas).
Esto también coincide con los modelos existentes sobre cómo evolucionó el sistema Tierra-Luna hace unos 1.250 millones de años.
Los resultados tampoco aportan pruebas de un período propuesto en el que el día terrestre se detuviera temporalmente en torno a las 19,5 o 21 horas durante el Mesoproterozoico. Este estudio demuestra cómo los sedimentos antiguos pueden conservar mucho más que una simple instantánea del paisaje donde se formaron (en este caso, un mar interior). La formación de esquisto de Hakatai también registra los ritmos climáticos y la mecánica celeste que los originó en un mundo subtropical desaparecido con días mucho más cortos.
La investigación ha sido publicada en Nature Geoscience.
Fuente: Science Alert.
