告诉你一个不可思议的秘密,在恐龙统治的地球早期历史上,一天是23.5个小时,一年有372天。惊不惊讶?意不意外?这绝非天方夜谭,而是有科学根据的。通过对一个历史可以追溯到7000万年前的古贝壳生长环的切片研究,比利时的研究人员们发现,当时地球的自转速度要比现在快一些,如今速度变慢则是受到了月球引力的影响,而且在地球自转变慢的同时,月球每年都在不停地远离地球。毫无疑问,这个小小的贝壳所提供的信息价值十分巨大,人们对地球遥远的过去又探寻到了更多的秘密。山东商报·速豹新闻记者 潘愈
地球自转变慢
知道吗?当恐龙还在地球上行走的时候,这个行星上一天的时间比我们今天所知道的24小时还要短一些,而一年比现在的365天要多出7天。美国有线电视新闻网(CNN)报道称,根据一项新的研究,恐龙纪元时,地球当时的自转速度要比现在快,转一次要用23.5小时,也就是一天大约有23.5小时,而每年一共要旋转372次,也就是一年有372天。
这个惊人的事实是科学家们从一个古代贝壳化石中发现的。这个贝壳的历史可以追溯到7000万年前的白垩纪晚期(Late Cretaceous period)。
这种软体动物的贝壳化石,属于一种已经灭绝的、种类繁多的礁生物厚壳蛤(rudist clams)类群,这种厚壳蛤生长极为迅速,而它们每日的生活则被记录在贝壳中那些肉眼可见的生长环上,也就是说它每天都会长出一道新的生长轮。
这些特殊的厚壳蛤被称为桑切斯贝(Torreites sanchezi),而且它是一种特殊的双壳动物,这两个壳通过一个铰链相连着。
研究人员用激光对这个厚壳蛤进行了切片取样。通过这些切片,使研究人员能够精确地计算出厚壳蛤壳上生长环的数量,从而推算出当时一年中有多少天,一天又有多长。
这项研究论文本周发表在美国地球物理协会(AGU)出版的《古海洋学和古气候学》杂志上。论文第一作者、比利时布鲁塞尔自由大学的分析地球化学家,尼尔斯·德·温特(Niels de Winter)表示,“我们每天大约有4到5个数据点,这在地质史上几乎是不可能得到的。我们基本上可以看到7000万年前一天的时间。这是相当惊人的。”
月球引力影响
一直以来,我们都知道的是,地球一天持续24个小时,而且这一天的时间长短是保持不变的,因为地球绕太阳公转的行程没有变化。然而现在我们才发现,因为每天的时长变长了,地球一年内的天数进而发生了改变,缩短了好几天。
研究人员表示,这一变化主要是因为受到月球引力的影响。月球引力引起地球上的海洋潮汐现象,从而减缓了地球的自转速度。同时,由于潮汐引力使月球在其轨道上旋转的速度变快,因此当地球的自转速度减慢时,月球会移动得更远。事实上,月球正以每年3.82厘米(1.5英寸)的速度远离地球。自从阿波罗计划在月球表面留下了有用的反射器以来,对月球与地球之间距离的精确激光测量已经证明了地球与月球之间的距离每年都在增加。
但科学家们得出结论的是,月球不可能在其整个历史中都以这样的速度后退着,因为如果把它的进程线性地向后投射,那么月球在14亿年前就已经进入地球了。但是其他证据证明,月球与地球相伴的时间要长得多,最有可能是在45亿年前地球早期历史上一次大爆炸之后,两者就已经开始相生相伴了。
因此,月球的后退速度随着时间的推移而改变,然而通过对这种厚壳蛤的研究得出的信息,有助于研究人员重建月球形成的历史和模式。
海洋温度变低
这个古老的贝壳化石中也包含了关于厚壳蛤桑切斯贝当时所处生活环境的相关信息。通过分析贝壳得出的数据显示,7000万年前白垩纪晚期的海洋比现在要暖和很多,夏季达到104华氏度(40摄氏度),冬季也超过86华氏度(30摄氏度)。
研究人员表示,对于像厚壳蛤桑切斯贝这样的软体动物来说,当时夏季的高温可能已经接近它们的生理极限了。但是它们还是比较喜欢生活在温度比今天要高的海洋环境中。
他们研究的这种特殊的厚壳蛤当时在热带浅海床上生活了9年多,而这里如今已经变成阿曼(Oman)山区的一片旱地。这种古老的软体动物外观很独特,在美国地球物理协会发布的文章中,它被描述成一种有着“熊爪形状的高脚杯”。它们有两个壳,通过铰链相连,并在茂密的礁石中生长,有点像现代的牡蛎。
研究人员将激光聚焦在一小块外壳上,形成直径为10微米,或大约与红细胞一样宽的孔。这些微小切片中的微量元素揭示了,这个贝壳形成时水的温度以及化学成分等信息,而根据化石外壳的季节变化来进一步确定具体生长年代。
英国开放大学(Open University)古生物学退休讲师,彼得·斯凯尔顿(Peter Skelton)表示,“这组数据的高保真性使研究人员能够得出两个特别有趣的推论,这些有助于加深我们对白垩纪天文年代学和古双壳生物学的理解。”
“生态建设者”
像牡蛎一样,这种厚壳蛤也在礁石环境中繁衍生息。“这种厚壳蛤是非常特别的双壳类动物,而现今生活里根本不存在。”尼尔斯表示,“特别是在白垩世晚期,当时海洋里的造礁者大多数都是这种双壳类动物。因此,它们真的承担起了珊瑚现在所扮演的生态系统建设角色。”
并且,它们很喜欢阳光。正是由于阳光的照射作用,它们的壳在白天会长得更快。这一结果表明,如果这些古代软体动物主要通过过滤水中的食物(如现代蛤蜊和牡蛎)来养活自己,那么日光对其生活方式的影响可能比预期的要大。
尼尔斯表示,这些软体动物很可能与一种以阳光为食的寄居共生物种有关系,类似于生活在海洋中的巨型蛤蜊,其中含有共生藻类,而这些藻类为现代珊瑚礁的建造提供了燃料。但是它们最终在6600万年前就灭绝了,就像恐龙一样。
通过从贝壳中收集的这些数据,研究人员成功拼凑出地球的过去,还推测到了这种厚壳蛤自身的进化过程。未来,研究人员希望能够研究到更古老的化石,更多地了解地球更为遥远的过去生命中的每一天。