時間一直都非絕對,比如地球曾有段時間稱為「無聊的 10 億年」,當時月球距離更近,導致地球一天時長僅 19 小時。
太陽再次回到天空昨日相同位置所需時間,就是我們眼中地球的一天,自古以來我們視為理所當然,但其實地球前寒武紀(Precambrian)地質時期曾經歷一段稱為「無聊 10 億年」的日子。
那段時間地球一切幾乎停滯不前,板塊構造活動緩和,最簡單形式的生命進化也不明顯,最重要的是月球軌道離地球很近,導致地球一天平均僅 19 小時,隨著時間推移,月球取得地球的旋轉能量並推至離地球更遠的更高軌道,地球自轉速度減慢,才讓太陽照射地球的日子稍微延長。
至於研究團隊如何測量地球過去日長?研究沈積層序內由米蘭科維奇週期引起的氣候循環,稱為旋回地層學(Cyclostratigraphy)。米蘭科維奇週期與地球自轉軸在太空的擺動、傾斜有關,因此,較短歲差與傾角可得知早期地球自轉速度更快。
通常來說,月球潮汐力是決定地球一天長度的最關鍵因素,地球自轉速度變快會使月球引力變弱,但與月球引力不同的是太陽潮汐力會推動地球,因此當月球減緩地球自轉,太陽反其道加速地球自轉,這兩種相反的力如果相等,潮汐共振便會導致地球日長停滯在恆定值,並一段時間保持不變,也就是那枯燥無聊的 10 億年。
不過地球史上兩次氧氣含量激增時期就在這段日子前後,表明這 10 億年日長停止變化,反有助植物進行光合作用,產生大量氧氣。
新論文發表於《自然地球科學》(Nature Geoscience)期刊。