Cuando los días duraban 17 horas y la Luna estaba 60.000 kilómetros más cerca

Al igual que el movimiento de la Tierra alrededor del Sol determina las estaciones y el giro sobre sí misma la noche y el día, el alejamiento con respecto a nuestra estrella también genera ciclos. Eso sí, mucho más largos y sutiles que se traducen en, por ejemplo, periodos glaciales e interglaciales. Estos son los llamados ciclos de Milankovitch. Los cambios de clima, a su vez, pueden quedar reflejados en la superficie terrestre. En busca de ellos, el equipo, capitaneado por investigadores de la Universidad de Utrecht, la Universidad de Ginebra y la Universidad de Quebec en Montreal, observaron un tipo muy antiguo de rocas sedimentarias en el acantilado de Joffre, en el Parque Nacional Karijini (Australia), que se conocen como 'formaciones de hierro bandeado' (BIF, por sus siglas en inglés).

Los BIF son rocas con capas características ricas en hierro que se depositaron ampliamente en el fondo del océano hace millones de años. Ahora se pueden encontrar en las partes más antiguas existentes de la corteza terrestre y ser estudiadas, ya que nos brindan importante información sobre el pasado terrestre. Y, aunque antes se pensaba que a deposición de estas formaciones de hierro y su estratificación regular se deben principalmente al aumento de la actividad volcánica submarina, la fuente hidrotermal del hierro, el equipo liderado por Margriet Lantink, de la Universidad de Utrecht y primera autora del estudio, consiguió en un estudio anterior relacionar por primera vez las alternancias regulares en los BIF con cambios cíclicos en la órbita de la Tierra alrededor del Sol.

En base a eso, han podido sacar mucho más partido a estos BIF australianos. «En los depósitos australianos se encontró un patrón regular de capas ricas en hierro que se alternaban con capas que contenían más arcilla», explican en un comunicado los autores. Según los investigadores, este patrón característico está relacionado con cambios periódicos en la forma de la órbita de la Tierra y la orientación de su eje de giro, que a su vez influyeron en la distribución de la radiación solar que recibía la Tierra y, por tanto, también en el clima. Y son estas fluctuaciones climáticas las que posteriormente se registraron como patrones cíclicos en el registro geológico.

Además, la distancia de la Luna también influyó en dicho patrón, ya que el sistema de mareas también era diferente (al estar nuestro satélite más cerca).

A través del análisis en profundidad de los patrones alternos de la roca (unas más duras de color marrón rojizo y otras más blandas y oscuras de arcilla), los científicos pudieron reconstruir la distancia entre la Tierra y la Luna en el momento que se posaron allí esos sedimentos, hace exactamente 2.460 millones de años. «Hoy, esta distancia ronda los 384.300 kilómetros de media, ya que la Luna no hace un círculo perfecto alrededor de la Tierra; su órbita es una elipse. Sin embargo, de estos patrones podemos inferir que el intervalo de tiempo que estudiamos, hace 2.460 millones de años, la distancia fue mucho más corta: alrededor de 321.800 kilómetros», señala Lantink.

Esta estimación concuerda con recientes estudios paralelos de la historia del sistema Tierra-Luna. «También es importante tener en cuenta que nuestra interpretación de los patrones en los estratos de roca en términos de los ciclos de Milankovitch fue confirmada por la datación de uranio-plomo de minerales volcánicos en las muestras de roca», añade Lantink.

Con el tiempo, la rotación de la Tierra alrededor de su eje también se ha ralentizado. Si bien esto es algo que ya se sabía, el equipo de Lantink ahora ha encontrado una manera de establecer cuánto duraba un día en la Tierra primitiva: 17 horas.

En el mencionado estudio anterior que realizó junto con colegas de Suiza (y publicado en 'Nature Geosciences'), Latnik ya demostró que el clima de la Tierra sufrió cambios regulares hace 2.500 millones de años debido a cambios periódicos en la forma de la órbita terrestre. Porque hace miles de millones de años, las condiciones en la Tierra eran radicalmente diferentes a las actuales: todavía no había oxígeno libre en la atmósfera, la actividad volcánica era más violenta y no se había desarrollado vegetación ni vida multicelular. Pero también habría que tener en cuenta que fluctuaciones en la órbita y el eje de la Tierra, que pudieron afectar al clima en ese momento y, por lo tanto, posiblemente la biosfera primitiva y la composición química de los océanos.

Aún así, la investigadora señala que el cambio climático actual no es consecuencia del movimiento de la Tierra o de la Luna: «Está ocurriendo en escalas de tiempo mucho más cortas, y los humanos somos responsables de ello».