Como a órbita da Terra mudou ao longo de centenas de milhões ou bilhões de anos?

Primeiro, eu sei que modelar a mecânica orbital de 8 planetas é difícil, mas existem algumas teorias por aí, por exemplo, acredita-se que Júpiter se aproximou do Sol e começou a se afastar. Artigo

e Urano e Netuno podem ter trocado de lugar Artigo

Existe alguma evidência muito boa de como a órbita da Terra mudou ao longo do tempo. Lembro-me de ler algumas evidências geológicas de que um ano costumava ser mais longo, o que implica que a Terra costumava estar mais longe do Sol, mas desde então não consegui encontrar esse artigo e, para os fins desta pergunta, vamos contar um dia como 24 horas, apesar de um dia ser um pouco mais curto, centenas de milhões ou bilhões de anos atrás. - nota de rodapé, ainda não consegui encontrar esse artigo, mas me ocorre que poderia estar contando dias mais curtos, não anos mais longos - então, faça essa parte com um grão de sal.

Existem bons estudos por aí sobre quantos dias de 24 horas ocorreram em um ano, 100, 300, 500, 800 milhões de anos atrás? ou 1 ou 2 bilhões de anos atrás? Modelagem geológica ou orbital? De preferência algo que um leigo pode ler, não algo escrito por e para PHDs?

Ou quaisquer bons resumos, também incentivados. Obrigado.

Também encontrei este artigo, mas parece mais teórico do que baseado em evidências. http://www.futurity.org/did-orbit-mishap-save-earth-from-freezing/

O que governa o período orbital da Terra é seu momento angular orbital e a massa do Sol. Dois eventos certamente mudaram o período orbital da Terra (a) independentemente da colisão que formou a Lua e (b) o processo contínuo de perda de massa do Sol. Uma terceira possibilidade (c) é que os torques de maré do Sol aumentaram o momento angular da Terra.

Dado que (a) provavelmente aconteceu em algum momento nas primeiras dezenas de milhões de anos e provavelmente não alterou muito o momento angular da Terra - depende da velocidade, massa e direção do impactador e da quantidade de massa perdida na Lua-Terra sistema - eu vou ignorá-lo.

b) Parece, a partir de observações de análogos solares mais jovens, que a perda de massa do início do Sol foi muito maior do que a taxa modesta na qual ela perde massa agora através do vento solar. Uma revisão de Guedel (2007) sugere uma taxa de perda de massa nos últimos 4,5 bilhões de anos que aumenta à medida que (com considerável incerteza no índice da lei de energia), onde é o tempo desde o nascimento e sugere uma energia solar inicial. massa entre 1% e 7% maior do que é agora.$t^{-2.3}$$t$

A conservação do momento angular e a terceira lei de Kepler significa que e . Portanto, o período orbital da Terra foi 2-14% menor no passado devido à perda de massa solar, mas esteve próximo ao seu valor atual nos últimos 2-3 bilhões de anos. P ∝ M - $a \propto M^{-1}$$P \propto M^{-2}$

Se a dependência do tempo da lei da energia eólica solar for muito acentuada, a maior parte da perda de massa ocorreu cedo, mas a perda total de massa teria sido maior. Por outro lado, uma perda de massa total mais baixa implica uma perda de massa mais rasa e a Terra passa mais tempo em uma órbita menor.

(c) O torque da maré exercido pelo Sol na órbita Terra-Sol aumenta a separação orbital, porque o período de rotação do Sol é mais curto que o período orbital da Terra. A "protuberância" das marés do Sol induzida pela Terra aplica um torque que aumenta o momento angular orbital, bem como o efeito da Terra na Lua.

Quantificar isso é difícil. O torque da maré em um planeta a partir do Sol é que é um raio da Terra e é a razão entre o número de Amor das marés e um fator de dissipação das marés (veja Sasaki et al. (2012) .REkE/Q

Estas notas de aula sugerem valores de para a Terra e, portanto, um torque de maré de Nm. Dado que o momento angular orbital da Terra é de kgm s , em seguida, a escala de tempo para alterar o momento angular da Terra (e, por conseguinte, e ) é anos e, portanto, esse efeito é insignificante .4 × 10 16 ∼ 3 × 10 40 2 - 1 a P > 10 $k_E/Q\sim 0.1$$4\times 10^{16}$$\sim 3\times 10^{40}$$^2$$^{-1}$$a$$P$$>10^{16}$

A excentricidade orbital da Terra varia ao longo do tempo, sendo quase circular (baixa excentricidade de 0,0034) e levemente elíptica (alta excentricidade de 0,058). Demora cerca de 100.000 anos para a Terra passar por um ciclo completo. Em períodos de alta excentricidade, a exposição à radiação na Terra pode flutuar mais descontroladamente entre períodos de periélio e afélio. Essas flutuações são igualmente muito mais brandas em tempos de baixa excentricidade. Atualmente, a excentricidade orbital da Terra é de cerca de 0,0167, o que significa que sua órbita está mais próxima de ser mais circular.

Desde o pesado bombardeio, a órbita da Terra não poderia ter mudado muito. Afinal, a vida está aqui desde então. Muitos cientistas pensam que a resposta para o fraco paradoxo jovem do sol é uma atmosfera mais espessa de CO2 e não a Terra mais próxima. Na história anterior do sistema solar, a Terra pode ter sido "conduzida" por Júpiter quando migrou para mais perto.