7億年前的地球，一天沒有24小時?。?

作者：黃湘紅 段躍初

在廣袤的宇宙中，地球如同一個充滿神秘色彩的藍(lán)色星球，不斷地旋轉(zhuǎn)著，演繹著漫長而又精彩的演化故事。你是否曾想過，在遙遠(yuǎn)的七億年前，地球的一天竟然只有二十個小時？這一驚人的發(fā)現(xiàn)，為我們打開了一扇通往地球古老歷史的大門。

地球的自轉(zhuǎn)速度并非一成不變，這一事實(shí)在近期由成都理工大學(xué)大數(shù)據(jù)沉積研究團(tuán)隊(duì)黃何研究員和馬超教授，聯(lián)合國際天文學(xué)家雅克·拉斯卡爾團(tuán)隊(duì)完成的一項(xiàng)研究中得到了充分證實(shí)。他們的研究成果首次從地質(zhì)記錄中重建了 7 億年前至 2 億年前地球自轉(zhuǎn)減速的過程，并發(fā)表在《美國科學(xué)院院刊》上，引發(fā)了高度關(guān)注。

一天難道不是 24 個小時嗎？這個問題的答案可不像我們想象得那么絕對。在漫長的地質(zhì)歷史中，地球的自轉(zhuǎn)速度經(jīng)歷了復(fù)雜的變化。研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，地球自轉(zhuǎn)遵循著“減速 - 平穩(wěn) - 減速 - 平穩(wěn)”的階梯狀演化模式。7 億年前，地球自轉(zhuǎn)一周的時間約為 20 個小時；而在 2 億年前，一天有 23 個小時。

那么，這些驚人的發(fā)現(xiàn)是如何得出的呢？原來，地球上的石頭成為了揭開地球歷史秘密的關(guān)鍵。地球運(yùn)動會對氣候產(chǎn)生影響，而氣候變化的信息又以物理和化學(xué)的表現(xiàn)形式被地球上的巖石記錄下來。在科學(xué)家看來，沉睡在水下的沉積巖一層一層，正如一部地球史書?！胺_”這本“書”，就能“穿越”到地球演化的歷史之中。

地球自轉(zhuǎn)為何會減速呢？這主要與地球演化的歷史受到萬有引力的影響有關(guān)。其中，潮汐耗散是地球自轉(zhuǎn)減速的主要原因之一，也就是和地月系統(tǒng)的相互作用有關(guān)。月球的引力使得地球水體被拉伸，就有了潮漲潮落，潮水摩擦海岸線，消耗了地球的能量，因此使地球自轉(zhuǎn)速度變慢。

在 7 億年前到 2 億年前之間，地球自轉(zhuǎn)減速的兩個速率變化的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，分別對應(yīng)著兩次重大的地質(zhì)事件——5.5 億年前的寒武紀(jì)生命大爆發(fā)，和 2.5 億年前的二疊紀(jì)－三疊紀(jì)生物大滅絕。這一發(fā)現(xiàn)讓人不禁思考，這些重大事件與地球自轉(zhuǎn)減速之間是否存在著某種因果關(guān)系呢？雖然具體因果關(guān)系有待進(jìn)一步驗(yàn)證，但這無疑為我們研究地球歷史和生命演化提供了新的線索。

7 億年前，在一天 20 個小時的時期，“無憂無慮”的單細(xì)胞生物主宰海洋。寒武紀(jì)生命大爆發(fā)后，復(fù)雜生命體蓬勃發(fā)展，身長超過 2 米的奇蝦稱霸海洋。而在二疊紀(jì)末的生物大滅絕期間，當(dāng)時全球約 90%以上的物種都從地球上消失了。不過隨后，地球生物迎來復(fù)蘇，恐龍稱霸了地球。

然而，導(dǎo)致地球自轉(zhuǎn)減速的主要原因似乎并非一成不變。在從單細(xì)胞生物獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷到恐龍粉墨登場的 5 億年間，也就是從 7 億年前到 2 億年前，地月距離增加了約 2 萬公里，每 100 年月球遠(yuǎn)離地球 4 米。月球遠(yuǎn)離地球，使得潮汐耗散作用逐漸減弱。此次研究認(rèn)為，地球自身內(nèi)部質(zhì)量分布的變化，在距今 5000 萬年前左右已經(jīng)成為影響地球減速的主要因素。

那么地球自轉(zhuǎn)減速，到底會帶來哪些影響呢？目前來看，地球減速最直接的影響是日長改變，和與其對應(yīng)的光照時長及頻率的改變，這將會影響天氣，進(jìn)而影響氣候，隨即將對植物生長等產(chǎn)生影響。具體的變化模式，還有待進(jìn)一步研究。

值得注意的是，我們現(xiàn)在正處在地球減速的平穩(wěn)期之中，未來百萬年不會出現(xiàn)轉(zhuǎn)折時期。地質(zhì)時期的時間尺度巨大，通常以百萬年計(jì)。雖然我們無法親身感受地球自轉(zhuǎn)速度在漫長地質(zhì)歷史中的變化，但這些研究成果讓我們對地球的過去、現(xiàn)在和未來有了更深刻的認(rèn)識。

通過對地球自轉(zhuǎn)歷史的研究，我們不僅可以更好地理解地球的演化過程，還能為預(yù)測未來的氣候變化和生命發(fā)展提供重要的參考。地球，這個我們賴以生存的家園，還有著無數(shù)的奧秘等待著我們?nèi)ヌ剿鳌Ｗ屛覀円黄鹌诖嗟目茖W(xué)發(fā)現(xiàn)，為揭開地球的神秘面紗貢獻(xiàn)自己的力量。