随着年龄的增长,时间似乎过得更快,但事实证明也许事实恰恰相反:随着时间的推移,我们在地球上的日子越来越长,而这一切都归功于对我们星球自转的影响。
但暂时不要计划额外的睡眠时间。 一项新研究将地球和月球之间的关系追溯到 14 亿年前,发现当时一天只有 18 个小时多一点。
这意味着从那时起,我们多了六个小时,或者说,平均而言,每年增加了非常不易察觉的 0.00001542857 秒。
原因是月球不断地、非常轻微地远离我们。 14亿年前,距离更近一些,而且地球自转速度更快。
“当月球远离地球时,地球就像一个旋转的花样滑冰运动员,当他们伸出双臂时速度就会减慢,”地球科学家斯蒂芬·迈耶斯说威斯康星大学麦迪逊分校。
该团队使用了一种称为天文年代学的技术,将地质记录与天文学理论联系起来,以重建地球和太阳系的历史。
更具体地说,他们使用了一种叫做米兰科维奇循环,地球气候的变化是由其绕太阳轨道、地轴倾斜和其绕日轨道的变化引起的。轴向进动,或地球轴朝向和远离太阳的摆动。
这导致到达不同纬度的太阳辐射量发生变化,而这些气候变化被记录在古代岩石和化石中。
利用天文年代学,科学家们能够研究地球的气候以及它与太阳系其他物体的关系,其历史可以追溯到数亿年前。 由于轨道变化而引起的气候变化称为轨道强迫。
但要追溯到更远的地质记录,追溯到数十亿年前,则更加困难,因为诸如放射性同位素之类的测年技术还不够精确,无法识别那么久远的周期。
另一个并发症是混沌太阳系理论- 这种想法认为,随着时间的推移,太阳系中的物体不再具有规则且高度可预测的轨道变得更加混乱。
通过检查地质记录可以确定太阳系随时间的变化情况。 迈耶斯和同事去年展示的,当他们发表一篇论文显示地球和地球之间的相互作用时发生在 9000 万年前,基于科罗拉多岩层的沉积层。
他们说,这是混乱太阳系的第一个明确证据。
但追溯到更远的时间会带来更多问题。 例如,月球目前正在以以下速度远离地球:每年 3.82 厘米(1.5 英寸)。 我们知道月球已有 45 亿年的历史,但如果我们按照目前的速度推断,月球在 15 亿年前就离地球非常近,以至于它会被地球的引力撕裂。
迈耶斯与哥伦比亚大学的地球科学家阿尔贝托·马林弗诺 (Alberto Malinverno) 一起开发了一个名为时间选择MCMC它结合了天文学理论、地质数据和称为贝叶斯反演帮助应对不确定性。
他们将其应用于两个岩层,即来自中国北部的 14 亿年前的下马岭组和来自南大西洋鲸湾海岭的 5500 万年前的记录。 他们发现可以计算出地球和月球之间的距离、地球轨道的变化,甚至 14 亿年前一天的长度。
使用 TimeOptMCMC 对下马岭组重建的地月距离表明,月球在过去远离地球的速度较慢 - 这意味着我们每年增加的时间随着时间的推移而增加。
这意味着最近的研究发现我们的日子越来越长了每年 0.000018 秒仍然有效。
未来,研究人员希望利用他们的方法来重建太阳系数十亿年前的演化过程。
“地质记录是早期太阳系的天文观测站,”迈耶斯说。 “我们正在研究它保存在岩石和生命历史中的脉动节奏。”
该团队的研究成果已发表在期刊上美国国家科学院院刊。