
Bumi, planet yang kita tinggali, memiliki sejarah perputaran yang jauh lebih dinamis dan kompleks daripada yang mungkin kita bayangkan. Alih-alih selalu memiliki 365 hari dalam setahun seperti yang kita kenal sekarang, para ilmuwan telah menemukan bukti menarik bahwa di masa lampau, Bumi bisa memiliki hingga 420 hari, atau bahkan lebih. Angka ini tidak berarti orbit Bumi mengelilingi Matahari lebih panjang; sebaliknya, itu menunjukkan bahwa hari-hari di Bumi dulunya jauh lebih pendek, memungkinkan lebih banyak "hari" untuk masuk dalam satu siklus revolusi penuh mengelilingi Matahari.
Namun, jumlah hari dalam setahun di Bumi tidaklah statis. Ia telah bervariasi secara signifikan sepanjang miliaran tahun sejarah planet ini. Memahami mengapa demikian, dan mengapa angka 420 hari sering kali menjadi referensi utama dalam diskusi ini, adalah kunci untuk membuka tabir masa lalu geologis kita.
Perputaran Bumi secara bertahap melambat seiring berjalannya waktu. Meskipun ada periode singkat, seperti dalam dua bulan terakhir, di mana ia sedikit bertambah cepat melawan tren umum, kecenderungan jangka panjangnya adalah perlambatan. Perlambatan ini berarti durasi satu hari di Bumi terus bertambah panjang, dan sebagai konsekuensinya, jumlah hari dalam setahun dulunya lebih banyak. Misalnya, menjelang akhir era dinosaurus, sekitar 66 juta tahun yang lalu, satu tahun di Bumi terdiri dari sekitar 372 hari. Bahkan lebih jauh ke belakang, ketika Bumi pertama kali terbentuk sekitar 4,5 miliar tahun yang lalu, ia mungkin berputar jauh lebih cepat, menghasilkan setidaknya 500 hari dalam setahun, bahkan mungkin lebih banyak lagi.
Perubahan ini tidak terjadi secara tiba-tiba atau drastis. Tidak ada lonjakan mendadak dari 450 hari menjadi 400 hari dalam satu tahun berikutnya. Sebaliknya, proses ini berlangsung secara bertahap dan konsisten selama eon, menyebabkan Bumi melewati banyak angka jumlah hari yang berbeda. Lalu, mengapa banyak studi dan diskusi sering merujuk pada angka 420, bukan angka lain yang lebih besar atau lebih kecil? Sebelum membahas alasannya, mari kita telaah mengapa hari-hari di Bumi bertambah panjang.
Semua Terkait dengan Bulan: Pengaruh Gravitasi yang Tak Terelakkan
Kecepatan rotasi planet-planet di Tata Surya sangat bervariasi. Jupiter, raksasa gas, menyelesaikan satu putaran dalam waktu kurang dari 10 jam Bumi. Sebaliknya, Venus, tetangga dekat kita, memerlukan 243 hari Bumi untuk satu rotasi penuh, yang bahkan lebih lama dari durasi satu tahunnya sendiri. Kecepatan rotasi ini umumnya merupakan hasil dari momentum sudut awan protoplanet yang membentuknya. Sejauh yang diketahui para astronom, sebagian besar planet tidak banyak mengubah kecepatan putarannya sejak terbentuk, meskipun ada pengecualian menarik.
Bumi adalah salah satu pengecualian tersebut, dan perlambatannya yang signifikan sebagian besar disebabkan oleh interaksinya dengan Bulan. Meskipun bukan satelit terbesar di Tata Surya, Bulan luar biasa besar dibandingkan dengan planet induknya, Bumi, terutama jika dibandingkan dengan rasio massa planet dan satelit lainnya. Ukuran relatif ini memberikan Bulan pengaruh gravitasi yang sangat besar terhadap Bumi, yang pada akhirnya memperlambat putaran Bumi.
Konsep kuncinya di sini adalah kekekalan momentum sudut dalam sistem Bumi-Bulan. Momentum sudut adalah ukuran kecenderungan suatu objek untuk terus berputar atau bergerak dalam orbit. Jika Bulan bergerak menjauh dari Bumi, seperti yang sedang terjadi dengan laju sekitar 3,8 sentimeter per tahun, maka hal itu akan meningkatkan momentum sudutnya sendiri. Peningkatan ini dihitung berdasarkan massa Bulan, kecepatannya, dan jaraknya dari titik pusat rotasi. Jarak tambahan lebih dari sekadar mengompensasi hilangnya kecepatan Bulan dalam orbitnya, sehingga Bulan membawa lebih banyak momentum sudut. Momentum tambahan ini harus didapatkan dari suatu tempat, dan satu-satunya sumber yang tersedia adalah rotasi Bumi, yang telah melambat sebagai akibatnya.
Alasan mengapa Bulan bergerak menjauh adalah fenomena pasang surut. Pasang surut tidak hanya terjadi di lautan, tetapi juga menimbulkan tonjolan kecil di batuan padat Bumi, meskipun jauh lebih kecil. Gravitasi Bulan menarik Bumi ke arahnya, menyebabkan deformasi atau "tonjolan" di sisi Bumi yang menghadap Bulan dan di sisi berlawanan. Namun, karena gesekan yang terjadi di lautan dan batuan Bumi, tonjolan pasang surut ini tidak sejajar sempurna dengan sumbu Bumi-Bulan. Ada jeda waktu (lag) antara posisi Bulan dan puncak tonjolan.
Karena tonjolan ini sedikit tidak sejajar, Bulan memberikan torsi, atau gaya putar, pada tonjolan tersebut. Torsi ini bekerja seperti rem pada rotasi Bumi, memperlambatnya secara bertahap. Sebagai respons terhadap transfer energi ini, Bulan juga didorong sedikit menjauh dari Bumi. Ini adalah tarian gravitasi yang kompleks dan berkelanjutan yang telah berlangsung miliaran tahun, secara perlahan namun pasti mengubah durasi hari kita dan jarak Bulan dari kita.
Hari-Hari yang Hilang: Tantangan Rekonstruksi Sejarah Geologis
Karena Bulan telah bersama Bumi hampir sejak pembentukan planet kita, dan telah memperlambatnya selama itu, kita mengalami banyak hari dengan durasi yang berbeda-beda. Namun, menghitung berapa banyak hari yang ada pada titik tertentu dalam sejarah Bumi bukanlah tugas yang mudah. Para peneliti harus mengandalkan catatan geologis yang rumit dan seringkali tidak lengkap.
Beberapa penelitian awal mencoba menghitung durasi hari purba dengan asumsi bahwa proses yang memperpanjang hari berlangsung relatif konstan sepanjang sejarah Bumi. Berdasarkan asumsi ini, beberapa peneliti memperkirakan bahwa 1,4 miliar tahun yang lalu, satu hari berlangsung sekitar 18 jam, yang berarti satu tahun terdiri dari sekitar 490 hari. Namun, metode yang mengasumsikan tingkat perlambatan yang konstan ini telah ditantang oleh penelitian yang lebih baru.
Penelitian yang lebih baru ini menunjukkan bahwa ada periode di mana rotasi Bumi hampir tidak berubah sama sekali. Khususnya, dari sekitar 2 hingga 1 miliar tahun yang lalu, rotasi Bumi diperkirakan mengalami perlambatan yang sangat minimal. Para penulis penelitian ini mengaitkan fenomena ini dengan pengaruh Matahari. Mereka berhipotesis bahwa pasang surut atmosfer yang ditimbulkan oleh Matahari dapat mempercepat rotasi Bumi, secara efektif menangkal atau mengurangi efek perlambatan yang disebabkan oleh Bulan. Jika penelitian ini benar, maka selama rentang waktu yang sangat lama ini, Bumi kemungkinan memiliki satu tahun dengan sekitar 460 hari. Ini menunjukkan kompleksitas interaksi gravitasi dan faktor-faktor lain yang memengaruhi rotasi planet kita.
Karang sebagai Jam Alam Purba: Menyingkap Bukti Konkret
Meskipun model teoritis memberikan perkiraan yang menarik, bukti fisik dari catatan geologis seringkali menjadi penentu. Dalam hal ini, karang laut telah menjadi sekutu tak terduga bagi para ilmuwan dalam merekonstruksi durasi hari purba. Karang, seperti pohon, menunjukkan pola pertumbuhan yang bertepatan dengan musim. Ini meninggalkan catatan pertumbuhan musiman dengan warna dan tekstur yang berbeda, mirip dengan lingkaran tahunan pada pohon, yang memungkinkan para ilmuwan menentukan usianya. Namun, yang lebih menarik, beberapa karang air dangkal juga mencatat pola pasang surut harian dan sedimen yang terpapar, yang secara efektif berfungsi sebagai "garis harian" dalam strukturnya.
Pada tahun 1963, Profesor John Wells dari Cornell University menerbitkan makalah terobosan yang memanfaatkan fosil karang dari Zaman Devon Tengah, sekitar 380 juta tahun yang lalu. Analisisnya melaporkan bahwa satu tahun pada periode tersebut berdurasi sekitar 400 hari, dengan margin kesalahan sekitar seminggu. Penemuan ini merupakan tonggak penting karena memberikan bukti empiris pertama yang kuat tentang durasi hari yang berbeda di masa lalu.
Peneliti lain yang mengikuti jejak karya Wells kemudian menemukan bahwa selama Periode Silur (sekitar 444 hingga 419 juta tahun yang lalu), jumlah hari dalam setahun berkisar antara 400 dan 420 hari. Perhitungan ini sangat masuk akal; jika jumlah hari semakin panjang semakin jauh kita menelusuri masa lalu, maka titik sekitar 40 juta tahun sebelum perkiraan Wells seharusnya memang berada dalam kisaran itu. Perkiraan tertinggi, yaitu 420 hari, dari periode ini kemudian banyak dikutip secara online dan menjadi angka populer yang sering dirujuk.
Jika demikian halnya, maka sebelum Zaman Silur, jumlah hari dalam setahun akan lebih tinggi lagi. Namun, tanpa banyak cara yang andal untuk mengukurnya, para ilmuwan tidak tahu persis seberapa tingginya. Oleh karena itu, angka 420 telah menjadi angka paling populer dan sering diperdebatkan sebagai angka terbesar yang kita miliki dari masa lampau Bumi dengan dukungan bukti geologis yang kuat.
Perdebatan dan Ketidakpastian dalam Rekonstruksi Sejarah
Namun, tidak semua orang setuju dengan interpretasi ini. Pada tahun 2000, Dr. George Williams dari Adelaide University menerbitkan sebuah makalah yang menggunakan teknik serupa pada sampel karang yang jauh lebih tua untuk menghasilkan angka 400 hari, tetapi dari periode yang lebih kuno, yaitu 620 juta tahun yang lalu. Seperti yang ia catat, temuannya ini bertentangan dengan karya Wells, dan bahkan lebih lagi dengan angka 420 hari yang berasal dari sekitar 200 juta tahun kemudian. Williams menjelaskan mengapa ia berpikir bahwa metodenya lebih akurat dan mengapa ada perbedaan dengan penelitian sebelumnya.
Williams juga menggunakan beberapa teknik berbeda untuk mendapatkan perkiraan yang lebih jauh ke masa lalu, yaitu 466 dan 514 hari, sekitar 2.450 juta tahun yang lalu. Seperti yang dapat dibayangkan, dengan perkiraan yang sangat berbeda dan seringkali bertentangan, tidak semua komunitas ilmiah yakin dengan kesimpulannya. Perbedaan dalam metode pengambilan sampel, interpretasi data, dan asumsi model dapat menyebabkan variasi yang signifikan dalam hasil.
Mengingat bahwa para ilmuwan yang berkualifikasi tinggi dapat mencapai kesimpulan yang saling bertentangan, sulit untuk memberikan kesimpulan pasti tentang siapa yang sepenuhnya benar. Apa yang disepakati oleh semua pihak adalah bahwa hari-hari di Bumi dulunya memang lebih pendek, sehingga pada suatu saat pasti ada 420 hari dalam setahun, juga 400, 450, dan bahkan mungkin 500 hari. Namun, kapan tepatnya hari-hari itu terjadi, dan dengan akurasi seberapa tinggi, sepertinya para ahli masih akan terus menggali dan memperdebatkannya.
Penelitian tentang perputaran Bumi di masa lalu adalah bidang yang dinamis, terus berkembang seiring dengan penemuan metode dan data baru. Ini mengingatkan kita bahwa Bumi adalah sistem yang terus berubah, dan bahkan fenomena sehari-hari seperti durasi hari kita adalah hasil dari interaksi kompleks yang telah berlangsung selama miliaran tahun.