7000萬年前的一天有多長

◆燕子 輯

如果乘坐時光機穿越到白堊紀，你可能會發現，太陽和月亮更加匆忙地劃過天空，明天比預想的來得更快。

近期，一項發表于《古海洋學與古氣候學》的研究顯示，在7000萬年前的白堊紀晚期，地球自轉速度比今天快，每年地球要自轉372次，而目前是365次。這意味著，那時的一天大約只有23.5小時。

一天約23.5小時

地球的自轉速率是如何隨時間變化的，這對科學家來說是一個有趣的挑戰。他們無法回到過去親自體驗并記錄當時的環境，只能像偵探一樣，從可能的地質證據中尋找蛛絲馬跡。一顆白堊紀海底的貝殼化石為白堊紀晚期地球環境的復原提供了高清證據。

科學家們在阿曼的干旱山區發現了這顆化石。它的學名是Torreites sanchezi，看起來像歐洲常見的粗陶啤酒杯，還有個蓋子。這種古老的軟體動物的兩個殼鉸接起來，像不對稱的牡蠣。白堊紀時期，全球海洋都有它們的蹤跡，它們像現代牡蠣一樣密密地附著于水下礁石。

這次被發現的Torreites sanchezi殼體的生長線精度極高，且保存完好?？茖W家通過顯微鏡觀察發現，它的殼體中淺色和深色的紋層交替出現，每一組淺色與深色的紋層約40微米厚，這就是它晝夜生長的痕跡——白天長出的殼體顏色淺，夜晚長出的顏色深。日復一日，這些紋層記錄下了7000萬年前的每一天。

科學家還發現，淺色和深色紋層的厚度比例呈現出以15天和30天為周期的變化，這很可能代表了潮汐和月度的周期。在此基礎上，他們進一步識別出了季度和年度周期。研究顯示，這家伙至少生存了9年，其中4年的生長線非常清晰、完整，提供了絕佳的研究材料。

除了肉眼可以看見的顏色變化，科學家還測量了殼體不同紋層中的穩定同位素和微量元素含量，同樣從這些化學指標中檢測出了變化周期。

綜合兩種手段，經過進一步校準，科學家數出了Torreites sanchezi每年生長的天數，確定在它生活的年代，一年有372個晝夜?？紤]到地球公轉軌道相對穩定，即每一年的總時長基本不變，可以算出，7000萬年前的一天只有約23.5小時。

享受太陽能量的造礁生物

Torreites sanchezi生活在熱帶淺海，是一種底棲固著生存的蛤類，因此也被稱為“固著蛤”。在大約6600萬年前白堊紀末期的大滅絕事件中，它和恐龍一起滅絕了。

“固著蛤是非常特殊的雙殼類動物，今天沒有像它這樣的貝殼了。”比利時布魯塞爾自由大學的科學家尼爾斯·德溫特說，“而在白堊紀晚期，這種動物分布非常廣泛，而且是重要的造礁生物，它們當時在生態系統中的作用類似于現在的珊瑚?！?/p>

科學家將激光聚焦在小塊Torreites sanchezi殼體上，鉆出一連串直徑10微米的孔，在殼體的不同部位連續取樣。這些微小樣本中的微量元素揭示了殼形成時水的溫度和化學成分，據此，可以精確測量出一日生長環的寬度、數量，甚至還原當時每一天的環境變化。

相比不同季節的差異，Torreites sanchezi殼體的成分在白天與夜晚的差異更大。白天殼體的生長速度很快，而夜晚則較慢，這說明，這種貝殼十分依賴太陽，它的生長與光合作用有關。

這就有意思了：太陽光居然是古代軟體動物的“衣食父母”，這可跟現代過濾水中食物的貝殼不一樣。白堊紀的貝殼很可能與某種能進行光合作用的生物共生，比如與藻類共生。

地球自轉速度為什么變慢

一年的時間古今基本是一樣的，因為地球繞太陽轉動的軌道不會改變。但是，因為潮汐的摩擦，一天的時間是變化的，地球自轉速度會越來越慢。

我們知道，月亮的引力把地球上的海水吸引到靠月亮的一側，海水與地球摩擦來摩擦去，就像剎車片一樣，拖累了地球的自轉，所以一天的時長一直在增加。

潮汐也會影響月球，它不僅鎖定了月球，讓月球永遠一面朝向地球，還會讓月球加速?，F在，月球正以每年3.82厘米的速度遠離地球——“阿波羅號”飛船登月后，將一個反射器留在了月球表面，精確的激光反射測量出了這個數字。

美國威斯康星大學麥迪遜分校地球科學教授斯蒂芬·邁耶斯打了個比方：“隨著月球的移動，地球就像一個旋轉的花樣滑冰運動員，在伸開雙臂時會減速?！?/p>

然而，科學家提出，月球遠離地球的速度并非不變。道理很簡單，如果按照現有的遠離速度回推的話，那么14億年前，月球應該在地球內部。而很多證據顯示，月球與地球的互動久遠多了，可能在45億年前，人們在地球上就能看見月球?？墒牵糯虑螂x地球多遠，我們不知道。這也是為什么這枚白堊紀貝殼如此重要——我們可以根據它推斷月球與地球的互動史。

在德溫特和他的同事們看來，7000萬年還不夠久遠。他們希望將新方法用在更古老的化石上，看能不能有什么新發現。