7亿年前的地球，一天没有24小时！？

作者：黄湘红 段跃初

在广袤的宇宙中，地球如同一个充满神秘色彩的蓝色星球，不断地旋转着，演绎着漫长而又精彩的演化故事。你是否曾想过，在遥远的七亿年前，地球的一天竟然只有二十个小时？这一惊人的发现，为我们打开了一扇通往地球古老历史的大门。

地球的自转速度并非一成不变，这一事实在近期由成都理工大学大数据沉积研究团队黄何研究员和马超教授，联合国际天文学家雅克·拉斯卡尔团队完成的一项研究中得到了充分证实。他们的研究成果首次从地质记录中重建了 7 亿年前至 2 亿年前地球自转减速的过程，并发表在《美国科学院院刊》上，引发了高度关注。

一天难道不是 24 个小时吗？这个问题的答案可不像我们想象得那么绝对。在漫长的地质历史中，地球的自转速度经历了复杂的变化。研究团队发现，地球自转遵循着“减速 - 平稳 - 减速 - 平稳”的阶梯状演化模式。7 亿年前，地球自转一周的时间约为 20 个小时；而在 2 亿年前，一天有 23 个小时。

那么，这些惊人的发现是如何得出的呢？原来，地球上的石头成为了揭开地球历史秘密的关键。地球运动会对气候产生影响，而气候变化的信息又以物理和化学的表现形式被地球上的岩石记录下来。在科学家看来，沉睡在水下的沉积岩一层一层，正如一部地球史书。“翻开”这本“书”，就能“穿越”到地球演化的历史之中。

地球自转为何会减速呢？这主要与地球演化的历史受到万有引力的影响有关。其中，潮汐耗散是地球自转减速的主要原因之一，也就是和地月系统的相互作用有关。月球的引力使得地球水体被拉伸，就有了潮涨潮落，潮水摩擦海岸线，消耗了地球的能量，因此使地球自转速度变慢。

在 7 亿年前到 2 亿年前之间，地球自转减速的两个速率变化的转折点，分别对应着两次重大的地质事件——5.5 亿年前的寒武纪生命大爆发，和 2.5 亿年前的二叠纪－三叠纪生物大灭绝。这一发现让人不禁思考，这些重大事件与地球自转减速之间是否存在着某种因果关系呢？虽然具体因果关系有待进一步验证，但这无疑为我们研究地球历史和生命演化提供了新的线索。

7 亿年前，在一天 20 个小时的时期，“无忧无虑”的单细胞生物主宰海洋。寒武纪生命大爆发后，复杂生命体蓬勃发展，身长超过 2 米的奇虾称霸海洋。而在二叠纪末的生物大灭绝期间，当时全球约 90%以上的物种都从地球上消失了。不过随后，地球生物迎来复苏，恐龙称霸了地球。

然而，导致地球自转减速的主要原因似乎并非一成不变。在从单细胞生物独领风骚到恐龙粉墨登场的 5 亿年间，也就是从 7 亿年前到 2 亿年前，地月距离增加了约 2 万公里，每 100 年月球远离地球 4 米。月球远离地球，使得潮汐耗散作用逐渐减弱。此次研究认为，地球自身内部质量分布的变化，在距今 5000 万年前左右已经成为影响地球减速的主要因素。

那么地球自转减速，到底会带来哪些影响呢？目前来看，地球减速最直接的影响是日长改变，和与其对应的光照时长及频率的改变，这将会影响天气，进而影响气候，随即将对植物生长等产生影响。具体的变化模式，还有待进一步研究。

值得注意的是，我们现在正处在地球减速的平稳期之中，未来百万年不会出现转折时期。地质时期的时间尺度巨大，通常以百万年计。虽然我们无法亲身感受地球自转速度在漫长地质历史中的变化，但这些研究成果让我们对地球的过去、现在和未来有了更深刻的认识。

通过对地球自转历史的研究，我们不仅可以更好地理解地球的演化过程，还能为预测未来的气候变化和生命发展提供重要的参考。地球，这个我们赖以生存的家园，还有着无数的奥秘等待着我们去探索。让我们一起期待更多的科学发现，为揭开地球的神秘面纱贡献自己的力量。