Na prvý pohľad sa naša planéta javí úplne stabilná: slnko ráno vyjde, večer zapadne a deň trvá 24 hodín. Realita je však oveľa zložitejšia. Zem sa neotáča stále rovnako: v dlhodobom meradle spomaľuje, krátkodobo môže naopak zrýchľovať. A práve táto kombinácia zohráva dôležitejšiu úlohu, než by sa mohlo zdať. Možno dokonca rozhodla o tom, že dnes máme v atmosfére kyslík.
Od svojho vzniku pred 4,5 miliardami rokov sa rotácia Zeme pomaly brzdí. Hlavným vinníkom je gravitácia Mesiaca, ktorý sa od Zeme postupne vzďaľuje a pritom planétu pribrzďuje. V dôsledku toho sa dni predlžujú – pred 1,4 miliardami rokov trval deň len 18 hodín, ešte pred 70 miliónmi rokov bol o pol hodiny kratší než dnes. Podľa výpočtov sa dĺžka dňa predlžuje zhruba o 1,8 milisekundy za storočie.
V posledných rokoch však vedci pozorovali opačný trend. Rok 2020 priniesol sériu rekordne krátkych dní a 29. júna 2022 trval deň o 1,59 milisekundy menej než štandardných 24 hodín. Tieto výkyvy súvisia s procesmi vnútri Zeme i na jej povrchu – od pohybu tekutého jadra cez oceánske prúdy až po topenie ľadovcov. A aj keď ide len o tisíciny sekundy, pre naše presne nastavené technológie je to dôležité.
Novšie výskumy ale ukazujú, že spomaľovanie Zeme mohlo byť kľúčové aj pre samotný vznik života, ako ho poznáme. „Jednou z veľkých otázok vždy bolo, prečo a kedy sa v atmosfére objavil kyslík. Naše dáta naznačujú, že v tom mohla hrať rolu aj dĺžka dňa,“ vysvetľuje mikrobiológ Gregory Dick z Michiganskej univerzity.
Zásadnú úlohu v tom zohrali sinice – drobné mikroorganizmy, ktoré sa pred 2,4 miliardami rokov masovo rozšírili a začali vďaka fotosyntéze vyrábať kyslík. Lenže sinice nie sú zrovna ranné vtáčatá. Podľa štúdií im trvá niekoľko hodín po východe slnka, než sa naplno rozbehnú. To znamená, že čím dlhší bol deň, tým viac kyslíku mohli počas svojej aktívnej fázy vyprodukovať.
Dodnes ale nie je jasné, prečo k masívnemu nárastu kyslíku došlo práve vtedy, a nie skôr. Práve predlžujúce sa dni mohli stáť za tzv. Veľkou oxidačnou udalosťou – obdobím, kedy množstvo kyslíku v atmosfére skokovo narástlo. Bez neho by zložitý život nikdy nevznikol. Vedci našli stopy tohto procesu aj dnes – napríklad na dne jazera Huron v Spojených štátoch amerických, kde sa striedajú vrstvy siníc produkujúcich kyslík a baktérií, ktoré spracovávajú síru. Ich chovanie ukazuje, ako úzko môže byť fotosyntéza spojená s dĺžkou dňa.
Výpočty a modely navyše naznačujú, že podobná súvislosť existovala aj u druhej veľkej vlny nárastu kyslíku pred 550 až 800 miliónmi rokov, známej ako neoproterozoická oxidačná udalosť.
„Spájame zákony fyziky od molekulárnej úrovne až po pohyb celej planéty. A ukazujeme, že existuje priama väzba medzi dĺžkou dňa a množstvom kyslíku, ktoré mikroby vypustia,“ zhrnul morský biológ Arjun Chennu z Leibnizova inštitútu v Nemecku. Výsledok je fascinujúci: krátkodobo sa môže Zem točiť rýchlejšie, ale dlhodobo sa spomaľuje – a práve vďaka tomu sme dnes schopní dýchať. Tanec planéty a Mesiaca tak neovplyvňuje len astronómiu, ale možno aj samotný vznik života.
