世界快看：你知道吗？曾经，地球上的一天只有19个小时

在地球动荡的历史上曾有一段时间，一切几乎都停滞不前。构造活动缓和了，地球化学过程淡化了，就连最简单形式的生命进化也没有发生太多变化。

现在，新的研究表明，这段时间并不长，它被亲切地称为“无聊的10亿”。这与地球处于持续自转的稳定状态相吻合，那时，地球在太空中自转一天（一圈）只需要19个小时。

两位地球物理学家的研究表明，地球一天的长度“停滞”在19小时，持续了大约10亿年，这是地球遥远过去相互作用力微妙平衡的结果。

(资料图片仅供参考)

当时，月球离地球更近，并在一个恒定的距离上盘旋，而不是像以前和以后那样会从地球的引力怀抱中溜走。

中国科学院的罗斯米切尔（Ross Mitchell）和澳大利亚科廷大学的乌韦科舍尔（Uwe Kirscher）在他们发表的论文中解释说：“随着时间的推移，月球窃取了地球的旋转能量，将自己推进到离地球更远的更高轨道。”

由于月球的向外运动，地球的自转速度减慢，我们在阳光下的日子也稍微延长了——我们并没有注意到我们每天24小时的自转有一点点增加。

过去的大量研究已经探索了我们星球上的日子是如何慢慢变长的，根据最近的一些估计，每年都会有超过0.000015秒的时间增加。

在像这样的研究中，大多数地球自转模型都预测，在过去的30到40亿年里，我们的家园地球上的日长度稳步增加。例如，2018年的一项研究发现，14亿年前的一个地球日长达18个小时。

尽管还有另一个阵营的研究人员早在1987年就推测，也许地球的白天长度在很长一段时间内持平，然后恢复缓慢、稳定的增长，直到我们今天所说的24小时。

但任何表明地球自转变化的地质痕迹都很难找到。一天的长度可以从向太阳倾斜的叠层石的生长和潮汐节律推断出来，潮汐节律是潮汐沉积并保存在岩石中的泥质沉积物的模式。除了这些很少被保存到遥远的过去。

在这项新研究中，米切尔和科舍尔利用了近年来出现的一系列新的地质数据。旋回地层学数据记录了由天文力量（包括地球的摆动和轴向倾斜）驱动的地球气候的节律性变化。

米切尔说：“我们意识到，现在终于到了测试一种边缘但完全合理的关于地球古自转的替代观点的时候了。”

他们的统计分析表明，20亿至10亿年前，即元古界中期，地球日长度趋于平缓，元古界以“雪球地球”为高潮，在寒武纪生命爆发之前达到顶峰。

米切尔和科舍尔想知道，是什么让早期的地球进入了一个相对稳定的时期，他们研究了地球岩石历史上的其他重大事件。

如果他们的时间是正确的，那么白天长度的平稳期，是在早期地球大气条件的显著波动之后出现的：具体来说，是在大氧化事件期间，氧气水平上升，形成了臭氧层，然后再次下降。

米切尔和科舍尔指出，这些增加的臭氧可能比水蒸气吸收了更多的阳光，激发了地球上鲜为人知的太阳潮汐，这种潮汐在白天升温时在大气中脉动。

太阳大气潮汐虽然不如由月球引力控制的海洋潮汐那么强烈。但是，当地球过去旋转得更快时，月球的引力就会减弱，只有现在的四分之一。

如果像米切尔和科舍尔建议的那样，大气潮汐随着臭氧和阳光的注入而加速，这可能足以平衡相反的力量，并使地球进入一个非常长且稳定的19小时一天的时期。

他们解释道：“在共振点，海洋和大气的潮汐扭矩会平衡，将地球的自转速度稳定在恒定的一天长度上。”

当然，米切尔和科舍尔指出，需要更多的研究来“进一步测试和更准确地确定共振周期”。

尽管两人得出的结论是，他们的工作与地球上氧气水平的上升和复杂生命被突然的气候变化“推迟到共振被打破”的想法一致。

他们写道：“更长的白天可以为光合作用的细菌提供充足的阳光，以提高氧气水平，足以维持大型后生动物的生命。”

但是，如果我们对“无聊的10亿”的理解可以作为依据的话，那么，随着更多证据的出现，预计这些对早期地球日自转的估计将发生变化。

近年来，一些研究人员认为，“无聊的10亿”远比它的名字所暗示的更有活力，它肥沃的土壤为我们今天仍然惊叹的复杂生命提供了一个“弹弓”。

这项研究发表在《自然地球科学》杂志上。

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