Celles et ceux qui ont toujours rêvé qu’il y ait plus d’heures dans la journée vont être ravis : les jours sur Terre se rallongent. Ne planifiez rien pour autant ! En 1,4 milliard d’années, nous avons en effet gagné un supplément de six heures, soit en moyenne 0,000 015 428 57 très imperceptible seconde par an.
Une nouvelle étude qui reconstruit en détail l’histoire de la relation de notre planète avec la Lune montre qu’il y a 1,4 milliard d’années, une journée sur Terre durait un peu plus de 18 heures. Cela est en partie dû au fait que la Lune était plus proche de notre planète, influençant la façon dont la Terre tourne autour de son axe (plus vite). Plus la Lune s’éloigne, et plus la Terre ralentit autour de son axe. « Alors que la lune s’éloigne, la Terre est comme une patineuse artistique qui ralentit en étirant les bras », explique Stephen Meyers, professeur de géoscience à l’Université du Wisconsin-Madison (États-Unis) et co-auteur de l’étude publiée dans les Actes de l’Académie nationale des sciences.
Les chercheurs expliquent s’être appuyés sur une technique appelée astrochronologie, qui relie le disque géologique à la théorie astronomique pour reconstruire l’histoire de la Terre et du système solaire. Plus précisément, les chercheurs étudient les cycles de Milankovitch, les changements du climat de la Terre causés par les changements de son orbite autour du Soleil, son inclinaison et sa précession axiale ou encore l’oscillation de l’axe de la Terre vers le Soleil. Cela se traduit par des variations de la quantité de rayonnement solaire atteignant différentes latitudes, et ces changements de climat sont enregistrés dans les roches et les fossiles anciens. À l’aide de l’astrochronologie, les scientifiques sont alors en mesure d’étudier le climat de la Terre et sa relation avec d’autres objets du système solaire sur des centaines de millions d’années.
Mais remonter plus loin – à l’échelle de milliards d’années – s’est révélé difficile car les moyens géologiques typiques comme la datation par radio-isotopes ne fournissent pas la précision nécessaire pour identifier les cycles. Difficile également d’imaginer le comportement de la Lune il y a des milliards d’années. Nous savons par exemple que celle-ci s’éloigne de la Terre à un rythme de 3,82 centimètres par an. Sauf qu’en extrapolant ce taux actuel, les scientifiques calculent qu’il y a 1,5 milliard d’années, la Lune aurait été suffisamment proche de la Terre pour être « déchirée » par son influence gravitationnelle. Or, nous savons que notre satellite a 4,5 milliards d’années.
Les chercheurs ont donc cherché un moyen de mieux rendre compte de ce que nos voisins planétaires faisaient il y a des milliards d’années afin de comprendre leurs effets sur notre planète. Ils sont alors développé une méthode statistique pour traiter l’incertitude dans le temps (TimeOpt) avec la théorie astronomique, les données géologiques et une approche statistique sophistiquée appelée inversion bayésienne. Les chercheurs ont testé cette nouvelle approche baptisée TimeOptMCMC sur deux couches de roches stratigraphiques : la formation de Xiamaling âgée de 1,4 milliard d’années dans le nord de la Chine, et la dorsale de Walvis Ridge dans le sud de l’océan Atlantique, vieille de 55 millions d’années. Ils ont alors découvert qu’ils pouvaient calculer la distance entre la Terre et la Lune, les variations de l’orbite terrestre et même la durée d’un jour il y a 1,4 milliard d’années.
Ainsi la Lune s’éloignait de la Terre plus lentement dans le passé – ce qui signifie que le temps gagné par jour augmente avec le temps. Les recherches récentes constatant que nos jours s’allongent d’environ 0,000 018 seconde par an sont toujours également toujours valables. À l’avenir, les chercheurs veulent utiliser leur approche pour reconstruire l’évolution complète du système solaire.
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