La Luna se aleja de la Tierra, los días son cada vez más grandes y los años tienen cada vez menos días debido a la dinámica del sistema Tierra-Luna, que ha cambiado con el tiempo: hemos tenido años de 407 días y días de 16 horas, constatados en los registros fósiles.

El 21 de Julio de 1969, una hora antes del fin de su último paseo lunar, Neil Armstrong y Buzz Aldrin colocaron un instrumento científico en la Luna. Desde hace más de 50 años funciona perfectamente: se trata de la “matriz retro-reflectora de medición láser lunar”, un conjunto de 100 espejos reflectores cúbicos que apuntan a la Tierra.

Si enviamos un pulso láser desde un telescopio terrestre contra ese espejo, la luz llegará a la Luna y se reflejará hacia la Tierra exactamente en la misma dirección en que llegó. Midiendo el tiempo que tardan en ir y venir de la Luna esos pulsos láser, podemos saber a qué distancia exacta se encuentra nuestro satélite.

Desde hace más de 50 años llevamos midiendo exactamente esta distancia. El experimento confirma las predicciones de la teoría: la Luna está cada vez más lejos y aumenta su distancia a un ritmo de 3,78 cm al año.

Que la Luna se iría alejando progresivamente de la Tierra es algo que los físicos sabían desde hace mucho tiempo.

La Luna genera mareas en los océanos de la Tierra. Las mareas “consumen” una inmensa cantidad de energía por rozamiento. Ese rozamiento va frenando la rotación de la Tierra.

De esta forma, cada vez la Tierra gira más despacio y, como consecuencia de la conservación de la energía de rotación total del sistema Tierra-Luna, nuestro satélite se aleja de nosotros.

En realidad, la Tierra ralentiza su rotación muy poco a poco y, consecuentemente, la Luna se aleja de nosotros muy lentamente. Pero en el tiempo profundo de las eras geológicas se nota mucho.

Días insólitos
Hace 100 millones de años, en medio del Cretácico (la verdadera era de los Tyrannosaurus y los velociraptores), los días duraban 23 horas y media. A comienzos del Paleozoico, cuando, hace 540 millones de años, empezó la extraordinaria proliferación de plantas y animales complejos, el día solo duraba 21 horas.

Esta pérdida de velocidad de rotación de la Tierra y el consecuente alejamiento de la Luna no ocurre a una velocidad constante. Se estima que el día incrementa su duración entre 8 y 27 segundos cada millón de años (con una media de alrededor de 18 segundos por millón de años).

Esto se debe a que la franja litoral terrestre cambia de forma lentamente y el rozamiento de las mareas se ve afectado: un menor rozamiento ralentiza la rotación de la Tierra.

También la altura de los continentes (especialmente sus cadenas montañosas más altas) cambia poco a poco durante las eras geológicas y afecta a la velocidad de rotación de la Tierra. Es un fenómeno similar a lo que hace una patinadora sobre hielo: pega los brazos al cuerpo para girar más rápido y los estira para girar más despacio.

Pero, a pesar de estos cambios pequeños y puntuales, la Tierra seguirá en su tendencia de perder velocidad de rotación. Cada vez los días serán más grandes.

Por el contrario, la distancia media entre la Tierra y el Sol se mantiene mucho más constante. En consecuencia, el tiempo que la Tierra tarda en dar una vuelta alrededor del Sol cambia mucho menos.

Así se produce un fenómeno curioso. Los años tienen cada vez menos días. Y esto ha dejado su huella en la vida.


Huellas geológicas
En una fecha tan temprana como 1963, el paleontólogo J. W. Wells encontró que podía observar discontinuidades anuales en el crecimiento en grosor de algunas especies de corales (algo similar a los anillos de crecimiento anual de los árboles). Pero, observándolos al microscopio, comprobó que también tenían discontinuidades de crecimiento diarias.

Como el registro fósil de corales es muy bueno, Wells lo empleó para datar cuantos días tenían los años en distintas eras geológicas. Pudo así comprobar que los corales fósiles del Devónico Medio (hace 375 millones de años) habían vivido en años que tenían 407 días. Los corales más modernos muestran años con menos días. La paleontología podía datar la duración de los días en otras épocas.

Pero podemos buscar huellas evanescentes de esta pérdida de rotación terrestre aún más antiguas. Las dejaron en diversos grupos de microalgas. Al igual que los corales, las microalgas dejaron sus microfósiles, por los que podemos datarlas.

Sabemos que las cianobacterias, uno de los primeros microorganismos fotosintéticos sobre la Tierra, se originaron hace cerca de 3.000 millones de años, cuando los días solo deberían tener unas 16 horas.

Los Dinoflagelados son más modernos, pero lo suficientemente antiguos como para que apareciesen cuando los días deberían tener unas 20 horas. También hay microalgas, como las Conjugadas, que aparecieron hace muy poco en términos geológicos, cuando los días tenían más de 23 horas y media.

Estas microalgas muestran una sincronía de su ciclo de división celular. Si cultivamos una cianobacteria en una cámara que genere días “cortos” de 8 horas de luz y 8 horas de oscuridad, comprobaremos que son capaces de sincronizar su división celular. Se dividen todas juntas a la misma hora, justo al final de la fase de 8 horas de oscuridad. Pero los dinoflagelados y las conjugadas no consiguen hacerlo.

Si cultivamos estas algas en una cámara que genere días “medios” de 10 horas de luz y 10 horas de oscuridad, tanto los dinoflagelados como las cianobacterias conseguirán sincronizarse, pero las algas conjugadas, mucho más modernas, no lo logran.

Las Conjugadas, que aparecieron hace muy poco tiempo, solo consiguen sincronizar su división celular en días de 12 horas de luz y 12 de oscuridad. Al igual que los corales fósiles, las microalgas guardan la memoria de lo que duraban los días en el momento en que aparecieron.

Ahora nuestros aparatos son tan precisos que podemos detectar incluso los menores cambios en la rotación terrestre. Gracias a esto incluso hemos podido medir el efecto del cambio climático: el año pasado la rotación terrestre registró una inesperada acelración debido al calentamiento global y su impacto sobre la orografía terrestre.

Mucha de la nieve de las cumbres montañosas se derritió, las montañas son un poco más bajas, con lo que la Tierra redujo un poco su diámetro y su velocidad de rotación ha sido un poco más rápida que si no se hubiese derretido la nieve.

Pero la pérdida de la velocidad de rotación de la Tierra seguirá. Y si las energías renovables basadas en la marea proliferan, también se notará su efecto ralentizando la rotación.

Con efectos menores de 1/50.000 de segundo al año podemos medirlo. Pero no tendrá consecuencias en nuestras vidas.



Referencia
Costas, S. González-Gil, V. López-Rodas &A. Aguilera. The influence of the slowing of Earth’s rotation: a hypothesis to explain cell division synchrony under different day duration in earlier and later evolved unicellular algae. Helgolander Meeresunters. 50, 117-130 (1996) . DOI:https://doi.org/10.1007/BF02367140

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