La durée d’une journée sur Terre augmente ou diminue ?

Nous le savons tous : la longueur d’une journée sur Terre est fonction du temps que met la Terre pour effectuer une rotation, c’est à dire un tour sur elle-même. Et la Terre tourne sur elle-même à la vitesse étonnante de 1.000 à 1.700 km/h suivant la latitude, sans que l’on s’en rende compte ! Imaginez le tournis sinon…

Actuellement, une journée vaut 24 heures mais cela n’a pas toujours été le cas. En effet, une nouvelle étude qui reconstruit l’histoire de la relation entre notre planète, la Lune et d’autres corps planétaires montre qu’il y a 1,4 milliard d’années, une journée sur Terre durait environ 18,7 heures. Évidement, aucun humain n’était présent pour s’en plaindre ou s’en réjouir.

Depuis, les jours se sont progressivement allongés en raison de l’interaction de la Terre avec notre satellite. En effet, la Lune s’éloigne de nous ce qui a pour conséquence de ralentir progressivement la rotation de notre planète. Autrement dit, les jours s’allongent… Rassurons-nous nous ne travaillerons pas plus dans quelques années puisque ce processus est extrêmement lent : la lune s’éloigne de la Terre à un rythme de 3,82 centimètres par an. Ce faisant, la Terre réagit comme une patineuse artistique qui ralentit en étirant ses bras ; la rotation ralentit.

Ce rythme n’est pas immuable puisque si c’était le cas, la Lune aurait été si proche il y a 1,5 milliards d’années qu’elle serait entrée en collision avec la Terre. Or, nous savons que la Lune et la Terre sont âgées d’environ 4,5 milliards d’années. Ce taux de déplacement a donc dû varier dans le passé.

Les scientifiques à l’origine de cette étude se basent sur l’« astrochronologie », une méthode statistique novatrice qui associe la théorie astronomique aux observations géologiques pour se pencher sur l’histoire de la Terre. « Une de nos ambitions était d’utiliser l’astrochronologie pour raconter l’histoire dans le passé le plus lointain, pour développer des échelles de temps géologiques très anciennes », a déclaré l’auteur principal Stephen Meyers, professeur de géosciences à l’Université du Wisconsin à Madison. « Nous voulons être en mesure d’étudier des roches âgées de plusieurs milliards d’années d’une manière comparable à la façon dont nous étudions les processus géologiques modernes. »

Cette méthode est nécessaire pour appréhender les facteurs et cycles qui affectent la rotation de la Terre sur plusieurs milliards d’années. En effet, les cycles astronomiques de la Terre (cycles dits de Milankovitch) dont la période est inférieure ou égale à 100.000 ans sont plutôt compris (variation d’excentricité, variation de l’obliquité de l’axe des pôles, précession des équinoxes) et sont des déterminants majeurs du climat sur notre planète.

Mais lorsqu’il s’agit de cycles plus longs, Il est presque impossible de les déterminer : notre planète est tributaire de ce que l’on appelle le chaos du système solaire, une théorie posée par l’astronome parisien Jacques Laskar en 1989. Celle-ci suppose que notre planète est perturbée par l’influence de nombreux éléments de notre système solaire dont les faibles variations peuvent engendrer de grands changements sur Terre des millions d’années plus tard… Essayer de les démêler c’est comme essayer de remonter à la source du fameux effet papillon, autant dire que c’est quasi impossible.

Ainsi, le Professeur Alberto Malinverno et Stephen Meyers se sont associés pour cette étude, en appliquant leur nouvelle méthode de mesure sur deux couches de roches âgées respectivement de 1,4 milliard d’années et de 55 millions d’années. Cela leur a permis d’estimer de façon fiable l’axe de rotation de la Terre et la forme de son orbite. Ils ont également pu déterminer la longueur du jour et la distance entre la Terre et la Lune.