Notre Lune était loin de la Terre il y a 2,5 milliards d'années

Cet article a été initialement publié le Conversation. (Ouvre dans un nouvel onglet) Post a contribué cet article à Space.com Voix d’experts : éditorial et perspectives.

Josué Davis (Ouvre dans un nouvel onglet)Professeur titulaire de sciences de la terre et de l’atmosphère, Université du Québec à Montréal (UQAM)

Margaret Lantinck (Ouvre dans un nouvel onglet)Associé de recherche postdoctoral, Département des sciences de la Terre, Université du Wisconsin-Madison

En regardant la lune dans le ciel nocturne, vous n’imagineriez jamais qu’elle s’éloigne lentement de la terre. Mais nous savons le contraire. En 1969, la NASA Missions Apollon Installation de panneaux réfléchissants à la surface de la lune. Ils ont montré que la lune il est Il s’éloigne actuellement de 3,8 cm de la Terre chaque année (Ouvre dans un nouvel onglet).

Si nous prenons le taux de stagnation actuel de la lune et le remettons dans le temps, nous nous retrouvons avec Une collision entre la Terre et la Lune il y a environ 1,5 milliard d’années (Ouvre dans un nouvel onglet). Cependant, la lune s’est formée Il y a environ 4,5 milliards d’années (Ouvre dans un nouvel onglet)ce qui signifie que le taux de récession actuel est une piètre preuve du passé.

Avec nos collègues chercheurs de Université d’Utrecht (Ouvre dans un nouvel onglet) et le Université de Genève (Ouvre dans un nouvel onglet)Nous avons utilisé une gamme de techniques pour essayer d’obtenir des informations sur le passé lointain de notre système solaire.

Nous avons récemment découvert l’endroit idéal pour révéler l’histoire à long terme de notre lune décroissante. Ce n’est pas de l’étude de la lune elle-même, mais de la Lecture de signaux dans d’anciennes couches rocheuses sur Terre (Ouvre dans un nouvel onglet).

à propos de: Comment la lune s’est-elle formée ?

Lecture entre les cours

dans la belle Parc national de Karigeni (Ouvre dans un nouvel onglet) En Australie-Occidentale, certaines gorges pénètrent dans des sédiments en couches rythmiques vieux de 2,5 milliards d’années. Ces gisements sont des formations de fer striées, constituées de formations distinctes Couches de fer et de minéraux riches en silice (Ouvre dans un nouvel onglet) Ils se sont déposés à grande échelle au fond de l’océan et se trouvent maintenant dans les parties les plus anciennes de la croûte terrestre.

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La vitrine de Cliff Chutes Geoffrey (Ouvre dans un nouvel onglet) Montrez comment les couches de formation de fer brun rougeâtre d’un peu moins d’un mètre d’épaisseur alternent, à intervalles réguliers, avec des horizons plus sombres et plus minces.

Joffrey Gorge dans le parc national de Carigeni en Australie occidentale, montrant une alternance régulière entre une roche dure brun rougeâtre et une roche plus tendre et riche en argile (indiquée par des flèches) d'une épaisseur moyenne de 85 cm. Ces changements sont attribués aux variations climatiques passées causées par les différences d'excentricité de l'orbite terrestre.

Joffrey Gorge dans le parc national de Carigeni en Australie occidentale, montrant une alternance régulière entre une roche dure brun rougeâtre et une roche plus tendre et riche en argile (indiquée par des flèches) d’une épaisseur moyenne de 85 cm. Ces changements sont attribués aux variations climatiques passées causées par les différences d’excentricité de l’orbite terrestre. (Crédit photo : Frits Helgen/Joshua Davies/Margaret Lantink)

Les entretoises sombres sont faites d’un type de roche plus tendre qui est plus sensible à l’érosion. Un examen plus attentif des bosses révèle un contraste plus petit et régulier. Les surfaces rocheuses, polies par les eaux des rivières saisonnières qui traversent la vallée, révèlent une alternance de couches blanches, rouges et gris bleuté.

En 1972, le géologue australien AF Trendall a soulevé la question de l’origine de Diverses échelles pour les motifs périodiques et récurrents (Ouvre dans un nouvel onglet) Visible dans ces anciennes couches rocheuses. Il a suggéré que les schémas pourraient être liés aux changements climatiques passés causés par les soi-disant «cycles de Milankovitch».

Changements climatiques périodiques

Les cycles de Milankovitch décrivent comment de petits changements périodiques dans la forme de l’orbite terrestre et la direction de son axe Il affecte la répartition de la lumière solaire que la Terre reçoit (Ouvre dans un nouvel onglet) au cours des années.

Actuellement, les cycles dominants de Milankovitch changent tous les 400 000 ans, 100 000 ans, 41 000 ans et 21 000 ans. Ces différences exercent un fort contrôle sur notre climat sur de longues périodes.

Les principaux exemples de l’effet de l’effet climatique de Milankovitch dans le passé sont l’apparition de Assez froid (Ouvre dans un nouvel onglet) ou périodes chaudes (Ouvre dans un nouvel onglet)à coté humide (Ouvre dans un nouvel onglet) Ou des conditions climatiques régionales sèches.

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Alternance rythmique de couches de roches blanches, rougeâtres et/ou gris bleuté d'une épaisseur moyenne d'environ 10 cm (voir flèches). Les changements, interprétés comme un signal du cycle de mouvement de la Terre, nous aident à estimer la distance entre la Terre et la Lune il y a 2,46 milliards d'années.

Alternance rythmique de couches de roches blanches, rougeâtres et/ou gris bleuté d’une épaisseur moyenne d’environ 10 cm (voir flèches). Les changements, interprétés comme un signal du cycle de mouvement de la Terre, nous aident à estimer la distance entre la Terre et la Lune il y a 2,46 milliards d’années. (Crédit photo : Frits Helgen/Joshua Davies/Margaret Lantink)

Ces changements climatiques ont considérablement modifié les conditions à la surface de la Terre, telles que La taille des lacs (Ouvre dans un nouvel onglet). Ils sont l’interprétation de Verdissement périodique du désert saharien (Ouvre dans un nouvel onglet) Et le Faibles niveaux d’oxygène dans l’océan profond (Ouvre dans un nouvel onglet). Les cycles de Milankovitch ont également influencé Migration et évolution des plantes et des animaux (Ouvre dans un nouvel onglet) y compris espèces spéciales (Ouvre dans un nouvel onglet).

Les signatures de ces changements peuvent être lues Changements périodiques dans les roches sédimentaires (Ouvre dans un nouvel onglet).

oscillation enregistrée

La distance entre la Terre et la Lune est directement liée à la fréquence de l’un des cycles de Milankovitch – cycle climatique cycle (Ouvre dans un nouvel onglet). Ce cycle résulte du mouvement préliminaire (vibration) ou du changement de direction de l’axe de rotation de la Terre au fil du temps. La durée de ce cycle est actuellement d’environ 21 000 ans, mais cette période aurait été plus courte dans le passé lorsque la lune était plus proche de un terrain.

Cela signifie que si nous pouvons d’abord trouver les cycles de Milankovitch dans les sédiments anciens, puis trouver le signal d’oscillation de la Terre et déterminer sa période, nous pouvons estimer la distance entre la Terre et la Lune au moment où les sédiments ont été déposés.

Nos recherches précédentes ont montré que les cycles de Milankovitch peuvent également être Conservé dans l’ancienne formation à bandes de fer en Afrique du Sud (Ouvre dans un nouvel onglet)soutenant ainsi la théorie de Trendall.

Les formations de fer rubanées se trouvaient probablement en Australie déposé dans le même océan (Ouvre dans un nouvel onglet) Comme les roches d’Afrique du Sud, il y a environ 2,5 milliards d’années. Cependant, les variations périodiques des roches australiennes sont mieux exposées, ce qui nous permet d’étudier les variations à une résolution beaucoup plus élevée.

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Notre analyse de la formation de fer des bandes australiennes a montré que les roches contiennent de multiples échelles de variations périodiques qui se répètent approximativement à 4 et 33 pouces (intervalles de 10 et 85 cm). En combinant ces épaisseurs avec la vitesse à laquelle les sédiments se sont déposés, nous constatons que ces changements périodiques se sont produits environ tous les 11 000 ans et 100 000 ans.

Par conséquent, notre analyse a suggéré que le cycle de 11 000 ans observé dans les roches est probablement lié à un cycle d’introduction climatique, ayant une période beaucoup plus courte que les 21 000 ans actuels. Ensuite, nous avons utilisé cette référence anticipative pour Calculer la distance entre la Terre et la Lune il y a 2,46 milliards d’années (Ouvre dans un nouvel onglet).

Nous avons constaté que la Lune s’approchait de la Terre à environ 37 280 miles (60 000 km) à ce moment-là (cette distance est d’environ 1,5 fois la distance). Circonférence de la Terre). Cela rendrait la durée de la journée beaucoup plus courte qu’elle ne l’est actuellement, d’environ 17 heures au lieu des 24 heures actuelles.

Comprendre la dynamique du système solaire

La recherche en astronomie a fourni des modèles pour Façonner notre système solaire (Ouvre dans un nouvel onglet)Et le Notes pour les conditions actuelles (Ouvre dans un nouvel onglet).

Notre étude et Certaines recherches par d’autres (Ouvre dans un nouvel onglet) C’est l’un des seuls moyens d’obtenir des données réelles sur l’évolution de notre système solaire, et il faudra Les futurs modèles du système Terre-Lune (Ouvre dans un nouvel onglet).

Il est vraiment étonnant que la dynamique passée du système solaire puisse être déterminée par de petites différences dans les roches sédimentaires anciennes. Cependant, il existe un point de données important qui ne nous donne pas une compréhension complète de l’évolution du système Terre-Lune.

Nous avons maintenant besoin d’autres données fiables et de nouvelles méthodes de modélisation pour suivre l’évolution de la lune dans le temps. Et notre équipe de recherche a déjà commencé à chercher le prochain ensemble de roches qui pourrait nous aider à découvrir plus d’indices sur l’histoire du système solaire.

Cet article a été republié de Conversation (Ouvre dans un nouvel onglet) Sous licence Creative Commons. Lis le article original (Ouvre dans un nouvel onglet).

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Danièle Caron

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