Le temps semble s’accélérer avec l’âge, mais il s’avère que c’est peut-être le contraire qui est vrai : nos journées sur Terre s’allongent avec le temps, et ce grâce à l’effet de la Lune sur la rotation de notre planète.
Mais ne prévoyez pas encore de faire des grasses matinées supplémentaires. Une nouvelle étude a retracé la relation entre la Terre et la Lune sur une période de 1,4 milliard d’années et a révélé qu’à l’époque, une journée durait un peu plus de 18 heures.
Cela signifie que nous avons gagné six heures de plus, à peu près, depuis lors – ou, en moyenne, une très imperceptible 0,00001542857 seconde par an.
La raison en est que la Lune s’éloigne constamment, et très légèrement, de nous. 1.il y a 4 milliards d’années, elle était un peu plus proche, et la rotation de la Terre était plus rapide.
“Au fur et à mesure que la Lune s’éloigne, la Terre est comme un patineur artistique en rotation qui ralentit lorsqu’il tend les bras”, explique le géoscientifique Stephen Meyers de l’université du Wisconsin-Madison.
L’équipe a utilisé une technique appelée astrochronologie, qui relie les archives géologiques à la théorie astronomique pour reconstituer l’histoire de la Terre et du système solaire.
Plus précisément, ils ont utilisé ce que l’on appelle les cycles de Milankovitch, c’est-à-dire les modifications du climat de la Terre causées par les changements de son orbite autour du Soleil, son inclinaison axiale et sa précession axiale, ou l’oscillation de l’axe de la Terre par rapport au Soleil.
Il en résulte des variations dans la quantité de rayonnement solaire qui atteint les différentes latitudes, et ces changements climatiques sont enregistrés dans les roches anciennes et les fossiles.
Grâce à l’astrochronologie, les scientifiques sont en mesure d’étudier le climat de la Terre et sa relation avec les autres objets du système solaire, en remontant des centaines de millions d’années. Les modifications du climat dues aux changements orbitaux sont appelées forçage orbital.
Mais remonter plus loin dans les archives géologiques, jusqu’à des milliards d’années, est plus difficile, car les techniques de datation telles que les radio-isotopes ne sont pas assez précises pour identifier des cycles aussi anciens.
Une autre complication est la théorie du système solaire chaotique – l’idée que, plutôt que d’avoir des orbites régulières et hautement prévisibles, les objets du système solaire deviennent de plus en plus chaotiques.
Il est possible de déterminer comment le système solaire a pu évoluer au fil du temps en examinant les archives géologiques. C’est ce que Meyers et ses collègues ont démontré l’année dernière en publiant un article montrant que des interactions entre la Terre et Mars ont eu lieu il y a 90 millions d’années, sur la base de couches de sédiments dans une formation rocheuse du Colorado.
Il s’agissait, selon eux, de la première preuve non ambiguë d’un système solaire chaotique.
Mais remonter plus loin dans le temps pose plus de problèmes. Par exemple, la Lune s’éloigne actuellement de la Terre à un rythme de 3,82 centimètres (1,5 pouce) par an. Nous savons que la Lune a 4,5 milliards d’années – mais si nous extrapolons le taux actuel, la Lune aurait été si proche de la Terre il y a 1,5 milliard d’années qu’elle aurait été déchirée par les forces gravitationnelles de la planète.
Avec le spécialiste des sciences de la Terre Alberto Malinverno de l’université Columbia, Meyers a mis au point un système appelé TimeOptMCMC qui combine la théorie astronomique, les données géologiques et une approche statistique appelée inversion bayésienne pour aider à gérer l’incertitude.
Ils l’ont appliqué à deux couches rocheuses, la formation Xiamaling, vieille de 1,4 milliard d’années, située dans le nord de la Chine, et un enregistrement vieux de 55 millions d’années provenant de Walvis Ridge, dans l’océan Atlantique sud. Ils ont constaté qu’ils pouvaient calculer la distance entre la Terre et la Lune, les variations de l’orbite de la Terre et même la durée d’une journée il y a 1,4 milliard d’années.
La distance Terre-Lune telle qu’elle a été reconstituée à l’aide de TimeOptMCMC pour la formation Xiamaling a montré que la Lune s’éloignait plus lentement de la Terre dans le passé – ce qui signifie que le temps que notre journée gagne par an augmente avec le temps.
Cela signifie que les recherches récentes, qui ont montré que nos journées s’allongeaient d’environ 0,000018 seconde par an, sont toujours valables.
À l’avenir, les chercheurs souhaitent utiliser leur approche pour reconstituer l’évolution du système solaire en remontant des milliards d’années en arrière.
“Les archives géologiques sont un observatoire astronomique des débuts du système solaire”, a déclaré Meyers. “Nous observons son rythme pulsatoire, préservé dans la roche et l’histoire de la vie”
Les recherches de l’équipe ont été publiées dans la revue PNAS.