在地球动荡的历史中曾经有一段时间,一切都几乎放缓至停滞状态。 构造活动缓和了,地球化学过程开始渗出,最简单形式的生命进化并没有起到多大作用。
现在新的研究表明这个时期并不多? 被亲切地称为“无聊的十亿'? 恰逢地球悬浮在不断自转的稳定状态,一个球体在太空中旋转一天(一圈)只需要 19 个小时。
两位地球物理学家的研究表明,地球日长“停滞”在 19 小时持续了大约 10 亿年,是地球遥远过去的对立力量微妙平衡的结果。

当时,月亮它离地球更近,并以恒定的距离悬停,没有像以前和此后那样脱离地球的引力怀抱。
“随着时间的推移,月球窃取了地球的旋转能量,将其推入离地球更远的更高轨道,”中国科学院的罗斯·米切尔和澳大利亚科廷大学的乌韦·科舍尔说解释在他们发表的论文中。
由于月球向外运动,地球自转减慢,我们的阳光照射的日子稍微延长了? 我们并没有注意到我们 24 小时的每日旋转中增加了一点点。
过去的大量研究都探索了我们星球的日子是如何缓慢流逝的变得更长,在一个刻度线结束时每年 0.000015 秒,根据最近的一些估计。
此类研究中的大多数地球自转模型都预测,在过去 3 到 40 亿年里,我们地球上的白昼长度稳步增加。 例如,2018 年的一项研究发现 14 亿年前的一个地球日打卡时长为18小时。
尽管还有另一个研究人员阵营谁曾推测? 早在 1987 年就开始了? 地球的白昼长度可能会在很长一段时间内保持不变,然后又恢复缓慢、稳定的增长,直至我们今天所说的一天 24 小时。
但很难找到任何表明地球自转变化的地质痕迹。 白天的长度可以根据叠层石向太阳倾斜的生长情况和潮汐节律,由潮汐形成并保存在岩石中的泥沉积物的图案。 但这些很少被保存到遥远的过去。
在这项新研究中,米切尔和科舍尔利用了近年来出现的一系列新地质数据。 这旋回地层学数据是记录地球气候的节律变化由天文力量驱动,包括地球的力量摇晃和轴向倾斜。
“我们意识到,终于到了测试一种关于地球古自转的边缘但完全合理的替代想法的时候了,”说米切尔.
他们的统计分析表明,在 2 至 10 亿年前,也就是地球日照时间的中间,地球的白天长度呈扁平化趋势。元古代,高潮是 '雪球地球'并先于寒武纪大爆发的生活。
米切尔和科舍尔想知道是什么让早期地球进入相对稳定的时期,他们研究了地球岩石历史中的其他重大事件。
如果他们的时间正确的话,白昼长度的稳定期是在早期地球大气条件的显着波动之后发生的:具体来说,是大氧化事件,其中氧气水平上升并产生了臭氧再次掉落之前先分层。
米切尔和科舍尔表示,增加的臭氧可能比水蒸气吸收更多的阳光,从而激发地球上鲜为人知的太阳潮汐,当白天升温时,太阳潮汐会在大气中脉动。
太阳大气潮汐不像受月球引力控制的海洋潮汐那么强烈。 但是,当地球过去自转得更快时,月球的牵引力会更弱吗? 目前实力的四分之一。
如果正如米切尔和科舍尔所说,臭氧和阳光的注入使大气潮汐加速,这可能足以平衡相反的力量,使地球进入一个每天 19 小时的长期稳定时期。
米切尔和科舍尔说:“在共振点,海洋和大气潮汐扭矩将达到平衡,从而在恒定的日长下稳定地球的自转速率。”解释。
当然,还需要更多的研究来“进一步测试并更准确地确定共振周期”,Mitchell 和 Kirscher笔记。
尽管两人得出的结论是,他们的工作与地球上氧气水平和复杂生命的上升被推迟“直到共振被突然的气候变化打破”的想法是一致的。
“更长的白天可以为光合细菌提供充足的阳光,以提高氧气水平,足以支持大型后生动物的生命,”他们写。
但如果我们对“无聊的十亿”的理解不断加深,那么随着更多证据的出现,这些对早期地球每日自转的估计将会发生变化。
近年来一些研究人员认为,无聊的十亿是更加动态比它的名字所暗示的,以及它的肥沃土壤提供了一个'弹弓'走向我们今天仍然惊叹的复杂生活。
该研究发表于自然地球科学。