远古地球的一天比现在短30分钟

在白垩纪晚期,一天的时长大约比今天短30分钟,这是从一种已经灭绝的软体动物贝壳化石上的痕迹发现的,该化石距今估计有7000万年。

就像用年轮辨别树木年龄一样,布鲁塞尔大学环境与地球化学研究小组的科学家们用显微镜对软体动物的薄层进行了计数,以计算白垩纪晚期一天的时长。这份发表在《古海洋学和古气候学》上的论文表明,大约7000万年前,一天约23.5小时,地球每年自转372次,而现在每年自转365次。

自白垩纪晚期以来,地球公转的时间没有改变,即一年的总时长没有变,共8,760小时,只是一年当中的天数发生了变化。由于月球的引力作用,地球的自转逐渐变慢。由尼尔斯·德·温特(Niels J. de Winter)领导的这项新研究增进了我们对一些问题的理解,比如月球起源时间和地月关系会如何发展。而几千万年前的白天更短这一结论本身几乎没什么用。这项新研究很重要,因为它可以提高现有估计的准确性,同时提供一种研究过去的新方法。

德·温特说:“先前的估算是基于对化石薄层(生长层)的计数,类似于我们进行化学分析时所做的估算。” “ 以前的研究结果显示每年的天数大致相同,但是由于人为错误和难以用肉眼识别的细微层次,导致不同计数方法最多可产生10天的差异。”

该研究的优点来源于一块化石贝壳Torreites sanchezi。该物种现在已经灭绝,形状像一个盒子,加上一根环状管子。T . sanchezi生长得非常快,表现出薄薄的日生长环。

该化石来自热带海底的标本,该软体动物估计有9岁。通过显微镜观察标本,研究人员能够看到每天的生长环,其宽度为40纳米。

“树木每年都会沉积一层年轮,当您从树木上切下一片时,您会看到这些年轮。通过计算年轮层数,可以估计树木的年龄。”德·温特解释说。“以类似的方式,我们可以通过计算层数来计算Torreche sanchezi所在白垩纪晚期的一日时长。我们通过化学分析能够非常精确地做到这一点,并消除了用肉眼对这些层进行计数时发生的误差。”

研究人员还发现了贝壳生长的季节性模式,这使他们能够确定一年的长度。

这些每日生长循环中,增长最多的是白天,而不是晚上,这意味着T. sanchezi对昼夜的光变化特别敏感。科学家认为这是共生生命形式(可能是光合作用藻类)存在的证据。

德·温特说:“我们了解到这些壳类动物,或者至少是这个物种…… 就像珊瑚一样,拥有转化光能的能力”。对于双壳类动物来说,这是非常罕见的。它帮助我们了解这些双壳类动物如何变得如此成功,以及它们如何在恐龙时代繁盛起来。”

由于月球施加的潮汐作用,地球的自转正在减慢,一天的时间慢慢变长。同时,月球每年稳定地远离地球3.8 厘米。以这种速度,月球在14亿年前是在地球内部的,这显然是不可能的。推测月亮的起源时间更早,大约40亿年前,可能由地球与其它星体的一次大撞击形成。

显然,关于地球和月亮的关系如何随时间变化仍然存在许多问题。科学家将继续收集更多数据,以更好地重建地球月球系统的历史发展模型。令人难以置信的是,正如新研究表明的那样,这些问题的答案可能在我们星球上最古老的化石中,等待着人类发现。

稿源:gizmodo

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