@ 2020.03.11 , 12:00

遠古地球的一天比現在短30分鐘

在白堊紀晚期,一天的時長大約比今天短30分鐘,這是從一種已經滅絕的軟體動物貝殼化石上的痕跡發現的,該化石距今估計有7000萬年。

就像用年輪辨別樹木年齡一樣,布魯塞爾大學環境與地球化學研究小組的科學家們用顯微鏡對軟體動物的薄層進行了計數,以計算白堊紀晚期一天的時長。這份發表在《古海洋學和古氣候學》上的論文表明,大約7000萬年前,一天約23.5小時,地球每年自轉372次,而現在每年自轉365次。

自白堊紀晚期以來,地球公轉的時間沒有改變,即一年的總時長沒有變,共8,760小時,只是一年當中的天數發生了變化。由于月球的引力作用,地球的自轉逐漸變慢。由尼爾斯·德·溫特(Niels J. de Winter)領導的這項新研究增進了我們對一些問題的理解,比如月球起源時間和地月關系會如何發展。而幾千萬年前的白天更短這一結論本身幾乎沒什么用。這項新研究很重要,因為它可以提高現有估計的準確性,同時提供一種研究過去的新方法。

德·溫特說:“先前的估算是基于對化石薄層(生長層)的計數,類似于我們進行化學分析時所做的估算。” “ 以前的研究結果顯示每年的天數大致相同,但是由于人為錯誤和難以用肉眼識別的細微層次,導致不同計數方法最多可產生10天的差異。”

該研究的優點來源于一塊化石貝殼Torreites sanchezi。該物種現在已經滅絕,形狀像一個盒子,加上一根環狀管子。T . sanchezi生長得非常快,表現出薄薄的日生長環。

該化石來自熱帶海底的標本,該軟體動物估計有9歲。通過顯微鏡觀察標本,研究人員能夠看到每天的生長環,其寬度為40納米。

“樹木每年都會沉積一層年輪,當您從樹木上切下一片時,您會看到這些年輪。通過計算年輪層數,可以估計樹木的年齡。”德·溫特解釋說。“以類似的方式,我們可以通過計算層數來計算Torreche sanchezi所在白堊紀晚期的一日時長。我們通過化學分析能夠非常精確地做到這一點,并消除了用肉眼對這些層進行計數時發生的誤差。”

研究人員還發現了貝殼生長的季節性模式,這使他們能夠確定一年的長度。

這些每日生長循環中,增長最多的是白天,而不是晚上,這意味著T. sanchezi對晝夜的光變化特別敏感。科學家認為這是共生生命形式(可能是光合作用藻類)存在的證據。

德·溫特說:“我們了解到這些殼類動物,或者至少是這個物種…… 就像珊瑚一樣,擁有轉化光能的能力”。對于雙殼類動物來說,這是非常罕見的。它幫助我們了解這些雙殼類動物如何變得如此成功,以及它們如何在恐龍時代繁盛起來。”

由于月球施加的潮汐作用,地球的自轉正在減慢,一天的時間慢慢變長。同時,月球每年穩定地遠離地球3.8 厘米。以這種速度,月球在14億年前是在地球內部的,這顯然是不可能的。推測月亮的起源時間更早,大約40億年前,可能由地球與其它星體的一次大撞擊形成。

顯然,關于地球和月亮的關系如何隨時間變化仍然存在許多問題。科學家將繼續收集更多數據,以更好地重建地球月球系統的歷史發展模型。令人難以置信的是,正如新研究表明的那樣,這些問題的答案可能在我們星球上最古老的化石中,等待著人類發現。

本文譯自 gizmodo,由譯者 Mork 基于創作共用協議(BY-NC)發布。


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