燕子

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

近期，一項發(fā)表于《古海洋學與古氣候?qū)W》的研究顯示，在7000萬年前的白堊紀晚期，地球自轉(zhuǎn)速度比今天快，每年地球要自轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhàn)。他們無法回到過去親自體驗并記錄當時的環(huán)境，只能像偵探一樣，從可能的地質(zhì)證據(jù)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(huán)境的復(fù)原提供了高清證據(jù)。

科學家們在阿曼的干旱山區(qū)發(fā)現(xiàn)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(xiàn)代牡蠣一樣密密地附著于水下礁石。

這次被發(fā)現(xiàn)的Torreites sanchezi殼體的生長線精度極高，且保存完好。科學家通過顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)，它的殼體中淺色和深色的紋層交替出現(xiàn)，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(fù)一日，這些紋層記錄下了7000萬年前的每一天。

科學家還發(fā)現(xiàn)，淺色和深色紋層的厚度比例呈現(xiàn)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(chǔ)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(wěn)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(jīng)過進一步校準，科學家數(shù)出了Torreites sanchezi每年生長的天數(shù)，確定在它生活的年代，一年有372個晝夜?？紤]到地球公轉(zhuǎn)軌道相對穩(wěn)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。

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?！北壤麜r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(tài)系統(tǒng)中的作用類似于現(xiàn)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(xù)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(jù)此，可以精確測量出一日生長環(huán)的寬度、數(shù)量，甚至還原當時每一天的環(huán)境變化。

相比不同季節(jié)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(guān)。

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(xiàn)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。

一年的時間古今基本是一樣的，因為地球繞太陽轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(cè)，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(zhuǎn)，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。現(xiàn)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(shù)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(zhuǎn)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(xiàn)有的遠離速度回推的話，那么14億年前，月球應(yīng)該在地球內(nèi)部。而很多證據(jù)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?，古代月球離地球多遠，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(jù)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(fā)現(xiàn)。