Una giornata è sempre durata 24 ore? La risposta è nel rapporto tra Terra, Sole e Luna

Una giornata sulla Terra non è sempre durata 24 ore!

Non ci credete? Eppure, è così. C’è stato un tempo in cui un giorno sul nostro pianeta durava meno di 20 ore e arriverà un momento in cui le giornate dureranno più del tempo indicato dal quadrante di un orologio.

A dimostrarcelo è la scienza e in particolare il rapporto di forze che esiste tra la Terra, il Sole e la Luna.

Una giornata con meno di 24 ore

La durata di una singola giornata sulla Terra è andata sempre aumentando dalla comparsa della Luna e così continuerà a fare.

Oggi ci siamo abituati a indicare in 24 ore la lunghezza di un giorno, ma tra i due miliardi e i seicento milioni di anni fa una giornata durava circa 19,5 ore.

A spiegarlo è stato uno studio operato da un team di astrofisici dell’Università di Toronto, in Canada, e pubblicato sull’autorevole rivista Science Advances.

Secondo quanto riportato dagli esperti, a condizionare la durata di una singola giornata è il rapporto di forze che esiste tra la Terra, il Sole e la Luna.

La durata di un giorno dipende, infatti, dalla velocità di rotazione sul proprio asse del nostro pianeta, il quale durava soltanto poche ore prima che la Luna si formasse.

Dalla comparsa del satellite circa 4,5 miliardi di anni fa, le forze in gioco sono però cambiate e conseguentemente gli equilibri esistenti.

Nel dettaglio, le forze di marea, ovvero l’attrazione gravitazionale che la Luna esercita sulle acque, hanno iniziato a frenare sempre di più la velocità di rotazione della Terra.

Il risultato? Ogni singola giornata ha iniziato ad allungarsi.

Ma non è finita qui. Tra gli attori in gioco c’è anche il Sole, il quale esercita a sua volta una forza sulla Terra.

Si tratta dell’attrazione gravitazionale che riesce a produrre in maniera più evidente sulle masse di gas dell’atmosfera e che lo rende il principale responsabile delle maree atmosferiche.

Un ruolo di fatto opposto a quello della Luna.

Mentre quest’ultima frena la velocità di rotazione della Terra, infatti, il Sole la accelera.

Ecco spiegato, dunque, perché il rapporto esistente tra queste forze produce un effetto diretto sulla durata delle singole giornate sul Pianeta.

Stando alle previsioni offerte dai ricercatori, le giornate sulla Terra continueranno ad allungarsi in futuro, dal momento che la Luna si sta allontanando dal Globo a una velocità di 3,78 centimetri all’anno.

Ne consegue che ogni secondo la durata di un singolo giorno sul nostro pianeta aumenta di 1,7 millisecondi.

Un periodo di stallo si è, invece, avuto tra i due miliardi e i seicento milioni di anni fa, quando l’effetto frenante della Luna veniva bilanciato da quello accelerante del Sole.

Ecco perché, in questo lungo lasso di tempo, secondo gli astrofisici dell’Università di Toronto la durata di una singola giornata era di 19,5 ore.

Stando ai loro studi, all’epoca l’effetto del Sole sulla velocità di rotazione della Terra diventò più forte per l’aumento delle temperature dei gas atmosferici, spinto anche dalla sincronizzazione delle maree con la risonanza atmosferica.

Secondo uno studio pubblicato nel giugno del 2018 da Stephen Meyers dell’Università del Wisconsin-Madison e Alberto Malinverno della Columbia University, circa 1,4 miliardi di anni fa la Terra girava invece su se stessa in sole 18 ore.

Questa, quindi, a loro avviso era la durata di una singola giornata (che non si discosta di molto dallo studio canadese).

In questo caso, i due basarono il proprio studio su un complicato sistema computazionale in grado di correggere le incertezze statistiche partendo dai dati astronomici e geologici dei cicli di Milankovitch (quelli riguardanti la variazione periodica dell’eccentricità dell’orbita della Terra, dell’angolo dell’asse di rotazione del pianeta e della sua direzione, ndr), i quali determinano l’alternanza delle fasi glaciali e interglaciali.

Da tener presente è sempre il moto d’allontanamento della Luna dalla Terra, il quale dipende dalla legge di conservazione del momento angolare, che a sua volta dipende dalla distanza di un corpo e dalla sua quantità di moto.

Cosa significa? Che se il moto della Terra viene rallentato dalle maree, per la legge di conservazione del momento angolare ne deriva che la distanza Terra-Luna deve aumentare se la quantità di moto resta la stessa.

Tradotto? Più Luna si allontana, più la Terra rallenta.

Ma non è finita ancora. Stando a un altro studio compiuto nel 2020, è emerso come il nostro pianeta impiegava all’epoca 23 ore, 56 minuti e 4 secondi esatti per completare la propria rotazione di 360° su se stesso.

Le 24 ore che noi conosciamo sono, invece, il tempo necessario al Sole per tornare nella stessa posizione del cielo.

A renderlo visibile è stata un’animazione realizzata da James O’Donoghue dell’Agenzia spaziale giapponese Jaxa, la quale mostra la differenza esistente tra un giorno siderale (di 23 ore e 56 minuti) e un giorno solare (di 24 ore).

Da ciò ne consegue che, qualora noi considerassimo il giorno solare, ovvero quello che porta il Sole a tornare al punto di partenza, osserveremmo come la Terra impieghi una rotazione di 360° + 1° in questo lasso di tempo (24 ore) e quindi 366 rotazioni su se stessa in un anno e non 365.

Se, invece, scegliessimo come riferimento il giorno siderale, il Sole ogni giorno sorgerebbe circa 4 minuti prima.

Diversi studi, per lo stesso risultato. Una singola giornata non è sempre durata 24 ore sulla Terra e non sempre ne durerà in futuro.