Исследование древней раковины показало, что 70 миллионов лет назад дни были на полчаса короче
Земля вращалась быстрее в конце эпохи динозавров, чем сегодня, совершая 372 оборота в год против нынешних 365. К такому выводу пришло новое исследование ископаемых раковин моллюсков позднего мелового периода, опубликованное в журнале AGU Paleoceanography and Paleoclimatology. Это означает, что день длился всего 23,5 часа.
Исследование было сосредоточено на древнем моллюске из вымершей и невероятно разнообразной группы рудистов. Эти моллюски росли быстро, откладывая ежедневные кольца роста. В новой работе для анализа микроскопических срезов раковины и точного подсчета этих колец использовались лазеры, что превзошло точность ручного подсчета под микроскопом.
Подсчет колец позволил определить количество дней в году и точнее рассчитать продолжительность суток 70 миллионов лет назад. Эти данные важны для моделей формирования Луны и её расстояния от Земли на протяжении 4,5-миллиардной истории их гравитационного взаимодействия.
Исследование также обнаружило подтверждающие свидетельства того, что у этих моллюсков были фотосинтезирующие симбионты, которые могли способствовать строительству рифов в масштабах, сравнимых с современными кораллами. Высокое разрешение метода в сочетании с быстрым ростом древних двустворок позволило получить беспрецедентные детали об условиях жизни животного с точностью до долей дня.
«У нас есть около четырех-пяти точек данных за день, и такое в геологической истории бывает почти никогда. Мы можем буквально взглянуть на день 70 миллионов лет назад. Это довольно удивительно», — отметил Нильс де Винтер, аналитический геохимик из Свободного университета Брюсселя и ведущий автор исследования.
Химический анализ раковины показал, что температура океана в позднем мелу была выше, чем считалось ранее: она достигала 40 °C летом и превышала 30 °C зимой. По словам де Винтера, летние максимумы, вероятно, приближались к физиологическому пределу для моллюсков.
Древние строители рифов
Исследовался один экземпляр Torreites sanchezi, который прожил более девяти лет на мелководном тропическом шельфе — на месте, которое сегодня является сушей в горах Омана. В позднем мелу рудисты, подобные T. sanchezi, доминировали в нише рифостроителей в тропических водах по всему миру, выполняя роль современных кораллов. Они исчезли в том же событии, что и нептичьи динозавры, 66 миллионов лет назад.
Метод исследования заключался в фокусировке лазера на крошечных участках раковины, создавая отверстия диаметром 10 микрометров. Следовые элементы в этих образцах раскрывают информацию о температуре и химическом составе воды во время формирования раковины. Анализ выявил, что состав раковины менялся в течение дня сильнее, чем между сезонами или циклами приливов, а рост был намного быстрее днем, чем ночью.
«У этой двустворки была очень сильная зависимость от суточного цикла, что позволяет предположить наличие у неё фотосимбионтов. Ритм смены дня и ночи записан в раковине», — пояснил де Винтер.
Отступление Луны
Тщательный подсчет де Винтером ежедневных слоев показал 372 слоя на каждый годичный интервал. Этот результат, хотя и ожидаемый, является на сегодня самым точным для позднего мела и важен для моделирования эволюции системы Земля-Луна.
Длина года постоянна, но количество дней в году сокращается, потому что сами дни становятся длиннее. Это происходит из-за приливного трения, вызванного гравитацией Луны, которое замедляет вращение Земли. В ответ Луна медленно удаляется от Земли со скоростью 3,82 см в год.
Однако Луна не могла удаляться с такой скоростью на протяжении всей своей истории, и данные из прошлого, такие как «запись» в раковине древнего моллюска, помогают ученым реконструировать эту историю и уточнить модели формирования Луны. Поскольку 70 миллионов лет в истории Луны — мгновение, авторы надеются применить свой метод к более древним окаменелостям, чтобы зафиксировать продолжительность дня в ещё более глубоком прошлом.