(Créditos da imagem: A. Duro/ESO).

Um pedaço de rocha que esteve enterrado no solo por milhões de anos se tornou uma peça fundamental para entender a rotação da Terra. A análise de uma concha bivalve fossilizada da época do Cretáceo revelou que os dias do nosso planeta eram meia hora mais curtos a 70 milhões de anos atrás. E essa nova informação pode ajudar os cientistas a calcular com mais precisão a velocidade com que a Lua se afasta lentamente de nosso planeta.

A compreensão de como a rotação da Terra muda ao longo do tempo é um desafio bastante relevante em termos científicos. Não temos como realizar um experimento que nos diga como estava a rotação terrestre em determinada época; em vez disso, os pesquisadores usam as informações registradas pela rotação do nosso planeta em fóssil de rochas. Um fóssil em rocha é, nesse caso, como um novo relógio muito antigo parado no tempo.

Ao estudar como as mudanças na radiação solar ficaram registradas nesses fósseis de rochas antigas, os cientistas notaram que os ciclos de noite e dia ao longo de dezenas de milhares de anos coincidiram com esses ciclos. A partir dessas informações eles recentemente foram capazes de determinar que os dias da Terra eram apenas 18 horas. Isso a 1,4 bilhão de anos atrás. Mas obter essas informações em um nível de detalhamento maior provou ser desafio ainda maior.

É aqui que entra em cena um animal extinto chamado cientificamente de Torreites sanchezi. Pertencente à classe de moluscos dos bivalves, que se caracterizam pela presença de uma concha carbonada formada por duas valvas, os Torreites sanchezi estão categorizados numa ordem de um grupo de animais extintos denominada rudistas, cujos representantes foram exterminados no evento de extinção do Cretáceo-Paleogeno há 66 milhões de anos.

Os T. sanchezi tinham o formato de um vaso com uma tampa na extremidade mais larga. Eles dominavam os ecossistemas dos recifes e também possuíam algumas coisas em comum com as amêijoas atuais (animais mais conhecidos no Brasil por seu nome italiano vongole), uma das quais é que suas conchas crescem à taxa de uma camada por dia. A este ponto você provavelmente pode supor onde isso está indo.

Assim como os anéis das árvores contêm informações sobre o ano em que cresceram, essas marcas de crescimento nas conchas dos T. sanchezi também podem ser analisados sob esse prisma. Mais especificamente, elas podem revelar as condições da água, como temperatura e a sua química, em escalas subdiárias, nos mostrando sob quais condições esses animais viviam.

“Temos cerca de quatro a cinco pontos de dados por dia, e isso é algo que você quase nunca obtém na história geológica”, explicou o geoquímico que liderou o estudo, Niels J. de Winter, pesquisador da Vrije Universiteit Brussel, localizada na Bélgica. “Basicamente, podemos olhar para um dia 70 milhões de anos atrás. Isso é incrível.”

A equipe obteve um único fóssil de T. sanchezi e o submeteu a uma variedade de técnicas de análise, incluindo espectrometria de massa, microscopia, análise de isótopos estáveis ​​e micro fluorescência de raios-X.

De acordo com o estudo publicado no periódico científico AGU, a análise química da concha revelou que os oceanos estavam muito, muito mais quentes há 70 milhões de anos. O bivalve prosperou em águas que atingiram temperaturas de 40 graus Celsius (104 graus Fahrenheit) no verão e mais de 30 graus Celsius (86 graus Fahrenheit) no inverno.

Já o estudo sobre os anéis da concha fóssil exibe variabilidade sazonal, segundo o estudo. Por exemplo, em amêijoas vivas hoje as camadas cultivadas no inverno são mais escuras. E foi essa variabilidade sazonal permite que os cientistas autores do estudo identificassem as escalas de tempo anuais dentro dos padrões de linha vistos na concha fóssil, formados à medida que os anéis sazonais iam ser formando com o crescimento do animal.

A equipe do estudo usou esse aspecto para calcular a duração do dia em que o bivalve viveu. Eles determinaram que seu T. sanchezi fossilizado havia vivido por nove anos. Então, eles contaram os anéis a cada ano, visual e quimicamente. Se você fizesse isso numa amêijoa viva hoje, obteria 365 anéis por ano, mas para a concha fóssil do T. sanchezi os pesquisadores perceberam 372 anéis.

Sabemos que a duração de um ano permaneceu mais ou menos a mesma, já que a órbita da Terra não mudou. Então isso significa que a duração de um dia, determinada pela velocidade de rotação da Terra, deve ter mudado, aumentando desde então de 23,5 horas para as atuais 24 horas. Isso significa que, durante o Cretáceo Superior, período geológico que existiu entre 100 milhões e 500 mil a 66 milhões de anos atrás, os dias eram aproximadamente 30 minutos mais curtos que os dias atuais.

O fato de a rotação da Terra estar diminuindo está realmente bem estabelecido e tem sido bastante conclusivo com a relação à Lua. Isso porque a desaceleração da rotação da Terra é causada pelas forças de maré, um efeito secundário da aceleração da gravidade sobre um corpo. Esse efeito surge devido à diferença da aceleração da gravidade experimentada por um corpo devido a presença de um corpo, sendo que essa aceleração gravitacional não se distribui uniforme ao longo de toda a extensão dos corpos (força gravitacional diferencial). Assim, a influência gravitacional da Lua não é distribuída uniformemente ao longo de todo o planeta Terra (e com a do Sol acontece o mesmo, contudo a força de maré aplicada na Terra pela Lua é duas vezes maior que a aplicada pelo Sol). Curiosamente esse efeito é o responsável pelas marés nos oceanos terrestres.

Assim, essas forças de marés são causadas pela atração gravitacional Lua-Terra, que a faz nosso planeta deformar. No entanto, a rotação da Terra inclina a protuberância ligeiramente à frente da posição da Lua, que está em órbita ao redor do planeta. Isso cria uma força de rotação entre os dois corpos que acelera a translação Lua e tenta frear a rotação terrestre, fazendo com que a nossa Lua se afaste gradualmente da Terra.

Atualmente, a Lua está orbitando para longe da Terra a uma taxa de cerca de 3,82 centímetros (1,5 polegadas) por ano, conforme determinado por medições precisas que usam lasers que refletem marcadores deixados na Lua por astronautas nas missões Apollo. Se usássemos essa taxa para extrapolar a posição inicial da Lua 4,5 bilhões de anos atrás (quando pensamos que ela se formou), algo não se soma: o satélite estaria tão perto do nosso planeta que seria destruído pelas forças das marés (limite de Roche).

Por isso, os cientistas a concluem que a taxa de afastamento da Lua provavelmente mudou – se acelerou com o passar do tempo. Mas é difícil determinar com precisão a rapidez com que ela se afastava em um determinado momento.

Encontrar mais registros geológicos que permitam calcular a duração de dias em diferentes pontos da história da Terra nos ajudaria a traçar a aceleração da Lua com mais precisão. Isso, por sua vez, nos permitiria descobrir quando nossa Lua se formou com uma precisão bem maior. E encontrar esses pontos de dados é exatamente o que a equipe espera fazer na continuação dessa pesquisa, principalmente a partir de fósseis de conchas de moluscos ainda mais antigos.

Mas isso não é tudo. O estudo também revelou que os anéis das conchas cresceram mais rapidamente durante o dia. Segundo os pesquisadores, isso sugere que T. sanchezi formou uma relação simbiótica com organismos fotossintéticos, semelhante aos amêijoas (ou vongole) gigantes de hoje, que têm uma relação simbiótica com algas.

“Até agora, todos os argumentos publicados para fotossimbiose em rudistas eram essencialmente especulativos, baseados em traços morfológicos meramente sugestivos, e em alguns casos eram comprovadamente errôneos”, disse o paleobiólogo Peter Skelton, da The Open University, que não participou da pesquisa do grupo de Winter. “Este artigo é o primeiro a fornecer evidências convincentes em favor da hipótese”, conclui Skelton.

O estudo da equipe da Vrije Universiteit Brussel foi publicado no Paleoceanography and Paleoclimatology da AGU. [ScienceAlert e AGU].

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Mestrando em Estudos Ambientais pela UCES, Buenos Aires. Graduado em Engenharia Civil e pós-graduado em Gestão Pública e Controladoria Governamental. Com interesse por ciência, tecnologia, filosofia, desenvolvimento sustentável e diversas outras áreas do conhecimento humano.