十四億年前地球上的一天只有十八小時

對於那些希望每日有更多時間的人來說，地球科學家有一些好消息，就是地球上的日子越來越長。

一項重新研究地球與月球關係深層歷史的新研究顯示，十四億年前，地球上的一天只大約有十八小時。 這是因為月球比現時更加靠近地球，並改變了地球自轉軸的旋轉方式。隨著月球遠離，地球就像是一個旋轉的花式溜冰運動員，伸出手臂時速度會變慢。

美國威斯康辛大學麥迪遜分校（University of Wisconsin–Madison）地球科學系的史提芬·邁耶斯（Stephen Meyers）教授使用一種統計方法，將天文學理論與地質觀測（稱為天文年代學）聯繫起來，回顧地球的地質歷史，重建太陽系的歷史並了解岩石記錄中捕捉到的古代氣候變化。

地球在太空中的運動受到與其它行星和月球一樣，對其施加作用力的天體所影響。 這有助於確定地球繞其軸線的旋轉變化，並在軌道上環繞太陽旋轉。

這些變化統稱為米蘭科維奇循環（Milankovitch cycles），它決定了太陽光在地球上的分佈，這也意味著它們決定了地球的氣候節奏。 像邁耶斯這樣的科學家，在跨越數億年的氣候循環紀錄中，觀察氣候變遷的節奏。

但是更具有挑戰性的，是在數十億年的規模上更進一步，因為傳統的地質方法，例如放射性同位素測年，不能提供確定週期所需的精確度。 由於缺乏有關月球歷史的知識以及所謂太陽系初期混沌，1989年由巴黎天文學家積克·拉斯卡（Jacques Laskar）提出的一種理論，這也變得更加複雜。

太陽系有許多運行的天體，其中包括繞太陽運行的其它行星。 數百萬年後，這些運行的天體初始變化，可能會傳播到巨大的變化中；這是太陽系的混亂，試圖解釋它可能就像試圖追溯蝴蝶效應。

去年，邁耶斯硏究團隊在一項研究地球氣候週期，在九千萬年的岩層沉積物研究過程中，破譯了混沌太陽系的代碼。 當然年期越長久，數據也變得越不可靠。例如，月球正在以每年3.82厘米的速度離開地球。 科學家用當今的速度推斷計算出，大約在十五億年前，月球足夠接近，它與地球的引力相互作用會撕裂月球。 然而，我們知道月球已有四十五億年的歷史。因此必定有其它困素，包括：確認地球軌道波動在四十萬五千年周期內從接近圓形到更橢圓形的顯著規律性，地球軌道上的變化和其軸上的旋轉如何影響了四億五千萬年以來稱為筆石（graptolites）的海洋生物演化和滅絕週期。

【圖：美國太空總署；文：余惠俊節譯威斯康辛大學麥迪遜分校6月4日新聞公佈】研究全文刊登在已經出版的《美國國家科學院院刊》