走进科学
14亿年前，地球一天只有18小时
由于月球对地球自转的影响，地球转得越来越慢，每个地球日的时间越来越长。科学家发现：14亿年前，地球一天只有18小时。也就是说：14亿年来，一天整整多了6个小时；平均算下来，每年增加微不足道的0.00001542857秒。
原因在于：14亿年来，月球在不断远离地球。那时候，月球离地球更近，地球自转速度也更快。威斯康星大学的地质学家Stephen Meyers打了个比方：地球好比正在旋转的花样滑冰运动员，月球好比运动员的双手；当双手被砍掉时，运动员的速度就会慢下来。[好残忍的比喻= =]
天文年代学：结合地质记录和天文理论，重现地球和太阳系的历史。
米兰科维奇循环：由岁差、转轴倾角、公转轨道离心率的变化造成的地球气候变化。这些差异会造成不同纬度的太阳辐射不同，这类气候变化会记录在古代岩石和化石中。
科学家通过天文年代学，探究几十亿年前的地球气候以及地球气候和其它太阳系天体的关系。因轨道变化产生的气候变化被称为“轨道驱动”。不过，研究几十亿年前的地质记录比较困难，因为放射性同位素等年代测定技术不够精确，不足以鉴定出那时候的周期。另外还有一个问题：“混乱太阳系理论”——有科学家认为，太阳系天体的运动轨道并不规律，而是越来越混乱。
不过，我们依然能够通过地质记录探究太阳系的变化。去年，Meyers等人发表了一篇论文。他们根据科罗拉多州某岩层的沉积层，证明地球和火星在9千万年前有过某些相互作用。这是首次有证据清楚明白地证明“混乱太阳系理论”。
但再往前回顾时，就会遇到更多问题。举例而言，月球目前以每年3.82厘米的速度远离地球。我们知道，月球有45亿岁。如果按照这个速度往前推断，那么在15亿年前，月球和地球的距离会近到被地球引力撕裂。
于是，Meyers和哥伦比亚大学的地球科学家Alberto Malinverno合作。他们结合天文理论和地质数据，并借助贝叶斯反演法处理不确定性。他们探究了两个岩层——中国北方的下马岭组(14亿年前)和南大西洋的沃尔维斯海脊的岩层(5,500万年前)。他们发现，他们能够计算地月距离、地球轨道变化，甚至14亿年前的地球日长度。
结果显示：以前，月球离开地球的速度比较慢。也就是说，地球日的时间增长并不均匀，而是每年增长得越来越多。目前，地球日每年增长0.000018秒——这个数据依然有效。接下来，研究人员打算利用这个方法，重现几十亿年前的太阳系演化史。
本文译自 sciencealert，由 Rare 编辑发布。