Diagrammet viser døgnets lengde på jorda de siste drøye 2,5 milliarder år. I en periode på omtrent én milliard år var døgnlengden nesten uendret. Kilde: Mitchell og Kirscher (2023)
På 24 timer har jorda rukket å spinne rundt sin egen akse én gang. Det er altså lengden av et døgn.
Men slik har det ikke alltid vært. I kritt for 100 millioner år siden varte døgnet 23 timer og 20 minutter. For 200 millioner år siden, i trias, tok det 22 timer og 40 minutter for jorda å spinne rundt sin egen akse.
Lengden på døgnet har altså økt gjennom jordas historie – og den vil fortsette å øke. Årsaken er at månen går i en bane rundt jorda i et saktere tempo enn jordas rotasjon. Månen har en tiltrekningskraft på havets vann (tidekrefter), og forskjellen mellom hastigheten av månens bane og jordas rotasjon bidrar til å sakke jordas rotasjon (i tillegg til at månens bane forflyttes lenger unna jorda).
Men denne effekten har ikke gitt en gradvis økning i døgnets lengde på jorda. I perioden for ca. 2 til 1 milliard år siden (proterozoikum) var døgnets lengde nærmest uendret – 19 timer i døgnet.
I en artikkel i tidsskriftet Nature Geoscience, har to forskere foreslått en forklaring på hvorfor det var slik.
De viser til at tidekrefter også har en påvirkning på jordas atmosfære ved at sollys varmer opp vanndamp og ozon i atmosfæren. Mens månen hadde en deselererende effekt på jordas rotasjon, virket de atmosfæriske «tidebølgene» akselererende. Dette illustreres i figuren under.
Forskerne bemerker at stabiliseringen av døgnets lengde for ca. to milliarder år siden ser ut til å ha inntruffet kort tid etter to store atmosfæriske hendelser – The Great Oxidation Event (GOE) og Oxit (the exit from oxygen).
GOE startet for ca. 2,5 milliarder år siden og representerer tiden da jordas atmosfære begynte å fylles med oksygen. Oksygeninnholdet nådde trolig ikke mer enn om lag én prosent, og det skulle gå to milliarder år før konsentrasjonen økte til de nivåer vi kjenner til i dag. Oxit markerer på sin side slutten av perioden med høy produktivitet i biosfæren der oksygennivået sluttet å stige og kanskje også falt noe tilbake.
Forskerne forklarer at lave oksygennivåer i kombinasjon med høye temperaturer er nødvendig for å få de atmosfæriske betingelsene som er nødvendig for å motvirke tidekreftene fra månen. Oxit sørget for lave oksygennivåer i atmosfæren, men et ferskt ozonlag hjalp til med å fange solinnstrålingen og bidro til mer varme. Denne varmen bidro til å få tilstrekkelig kraftige tidebølger i atmosfæren som kunne motvirke tidekreftene fra månen.
Kreftene som virket på jordas rotasjon var i balanse. I lang tid.
Den lange perioden med stabil døgnlengde sammenfaller med en periode kjent som «Boring Billion» (1,8 – 0,8 milliarder år siden). Dette kjennetegnes som en periode der lite skjedde, både med hensyn på tektonisk aktivitet, geokjemiske endringer og biologisk utvikling. Forskerne mener denne perioden kan sees i sammenheng med jordas stabile rotasjon og årsakene som lå bak.
