Woher wissen Wissenschaftler, dass sich die Erde früher viel schneller drehte?

Die Gravitationskraft des Mondes, die auf die Gezeitenwölbung der Erde ausgeübt wird, führt zu einem Nettodrehmoment entgegen der Richtung der Erdrotation, das sehr schön in der folgenden Wikipedia- Grafik dargestellt ist.

Die Rotationsrate der Erde nimmt aufgrund dieser Gezeitenwechselwirkung mit dem Mond allmählich ab. Damit der Drehimpuls des Systems Erde/Mond erhalten bleibt, muss der Bahnimpuls des Mondes zunehmen, wodurch auch der Bahnabstand des Mondes von der Erde zunimmt. Diese Theorie der Gezeitendrehmomente erklärt die gezeitengebundenen Systeme in unserem Sonnensystem, einschließlich der Gezeitensperre des Mondes zur Erde (die Rotationszeit des Mondes ist dieselbe wie seine Umlaufszeit).

Die Verlangsamungsrate der Erdrotation ist so gering, dass sie nicht einfach in Echtzeit gemessen werden kann. In der Tat können Änderungen der atmosphärischen und Meeresströmungen kurzfristig dazu führen, dass sich die Erdrotation beschleunigt !

Langfristig gleichen sich jedoch die geringfügigen Änderungen der Rotationsgeschwindigkeit aus. Und der Fossilienbestand stützt die Theorie der allmählichen Verlangsamung der Erdrotation! Aus Deines und Williams 2016 :

Ähnlich wie bei der Verwendung von Baumringen haben verschiedene Meerestiere sowohl tägliche als auch jährliche (saisonale) Abweichungen, die verwendet werden können, um zu sagen, wie viele Tage in jedem Jahr sind und somit wie lang ein Tag zu einer bestimmten geologischen Zeit ist. Um ihre Arbeit zu zitieren:

Frühe paläontologische Arbeiten, die sich mit Geochronometrie befassten, konzentrierten sich auf Korallen, Muscheln und Brachiopoden, die allgemeine tägliche Wachstumsschritte aufweisen, die auf jährliche Schwankungen hinweisen. Bei sukzessivem Wechsel von Tageslicht und Dunkelheit erfolgt das Wachstum bei Tageslicht schneller. Jährliche Schwankungen können auf Änderungen der Tageslichtlänge, der Wassertemperatur oder sogar der Nahrungsversorgung zurückzuführen sein. Kürzere Perioden finden sich innerhalb der jährlichen Schwankungen, die saisonale Schwankungen oder synodische Mondmonate implizieren können. Die Variabilität des Probenwachstums wurde in kürzlich durchgeführten Tierwachstumstests verifiziert. Obwohl der Fossilienbestand zuverlässig war, waren viele Proben oder lange, kontinuierliche Wachstumsgeschichten erforderlich, um bessere Schätzungen für die Rotationsgeschwindigkeit der Erde in der Antike zu erhalten.

Es sollte auch beachtet werden, dass sich die Erdrotation aufgrund ähnlicher Gezeitenwechselwirkungen mit der Sonne verlangsamt, obwohl diese Effekte viel geringer sind als die des Mondes.

Guter Einblick in das gemeinsame Verständnis der Rotationsgeschwindigkeit der Erde (die Anziehungskraft des Mondes, Windgeschwindigkeiten, Bewegung im Erdkern, atmosphärischer Druck, das Schmelzen der Eisgletscher), die viele wissenschaftliche Ansätze haben, um eine Annäherung an die vergangene Zeit zu machen. Heute, wo wir mit der Atomuhr die höchste Präzision bei der Durchführung von Rotationsmessungen haben, beobachten Wissenschaftler merkliche Schwankungen der Rotationsgeschwindigkeit der Erde. Tatsächlich wird kürzlich eine Beschleunigung beobachtet. Und dieses Thema ist aus einigen technischen Gründen (z. B. GPS-Synchronisation und alle damit verbundenen technologischen Verhaltensweisen) von entscheidender Bedeutung.