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        七千萬年前的一天有多長_聽聽白堊紀海底貝殼怎么

        放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2022-06-14 06:11:21    作者:百里家騏    瀏覽次數(shù):58
        導讀

        如果穿越回7000萬年前得白堊紀,你可能會發(fā)現(xiàn),太陽和月亮更加匆忙地劃過天空,明天比預想來得更快。根據(jù)白堊紀晚期貝殼得一項新研究,恐龍時代即將結束時,地球自轉比今天快,一年有372天。貝殼上得新發(fā)現(xiàn)讓我們不

        如果穿越回7000萬年前得白堊紀,你可能會發(fā)現(xiàn),太陽和月亮更加匆忙地劃過天空,明天比預想來得更快。

        根據(jù)白堊紀晚期貝殼得一項新研究,恐龍時代即將結束時,地球自轉比今天快,一年有372天。貝殼上得新發(fā)現(xiàn)讓我們不禁沉思:45億年來地球得自轉變化有多大?背后得操縱者是誰?

        激光鉆細洞,窺探白堊紀得秘密

        3月份美國地理學會得期刊《古海洋學和古氣候學》上一項新研究說,白堊紀晚期得軟體動物貝殼化石透露出一個秘密:恐龍時代結束時,地球自轉比今天快,每年地球要自轉372次,而目前是365次。這意味著白堊紀得一天,僅持續(xù)23個半小時。

        科學家研究得,是一枚白堊紀海底得貝殼化石。7000萬年后得今天,人們在阿曼得干旱山區(qū)發(fā)現(xiàn)了它。

        它學名叫“Torreitessanchezi”,看起來像歐洲常見得粗陶啤酒杯,還有個蓋子。這種古老得軟體動物得兩個殼鉸鏈起來,像不對稱得牡蠣。它們像現(xiàn)代牡蠣一樣密密地附著于水下礁石。白堊紀時代,全球海洋都有它們得蹤跡。

        科學家分析得這種古老軟體貝殼動物,屬于已經(jīng)滅絕得、種類繁多得“紅蛤(rudistclams)”。這類生物生長很快,每天都要躥一躥個。

        新研究使用激光來采樣,獲取貝殼得微小切片,比以前使用顯微鏡得辦法更精確。在精準推算了年輪后,研究人員能夠確定,白堊紀一年得天數(shù)比如今要多。

        新方法將激光聚焦在小塊貝殼上,鉆出直徑10微米(紅細胞那么大)得孔,取一點點樣品。這些微小樣本中得微量元素,揭示了殼形成時,水得溫度和化學成分。而且可以據(jù)此精確測量出一日生長環(huán)得寬度、數(shù)量,還有季節(jié)性變化。

        新技術得高分辨率,前所未有地觀察到了古代雙殼類動物如何快速生長,甚至確定了一天內得水質變化情況。

        “一個生長日,能取4到5個數(shù)據(jù)點,這在地質研究史上幾乎從未有過。我們基本上可以把握7000萬年前得一天。這真是太神奇了。”來自比利時布魯塞爾自由大學得科學家德溫特說。

        享受太陽能量得造礁生物

        貝殼得化學分析表明,白堊紀晚期得海洋溫度比之前認為得要高,夏天達到40攝氏度,冬天超過30攝氏度。德溫特說,40攝氏度可是接近軟體動物得生理極限了。

        在白堊紀晚期,這種貝殼是造礁生物,就像今天珊瑚扮演得角色一樣。新得研究還證實,軟體動物可能與光合生物共生,合作出了跟現(xiàn)在珊瑚礁規(guī)模一樣大得“貝殼礁”。

        6600萬年前,“Torreitessanchezi”貝殼跟恐龍一起滅絕了。“它是非常特殊得雙殼類動物。今天沒有像它這樣生活得貝殼了。”德溫特說,“而在白堊紀晚期,全世界大多數(shù)礁石建造者都是這些雙殼類動物。因此,它們確實具備當今珊瑚所具有得生態(tài)系統(tǒng)建設能力。”

        研究發(fā)現(xiàn),一天中,殼生長得變化,比季節(jié)或海潮周期變化還大——白天長得比晚上快得多。這就說明,這種貝殼十分依賴太陽,這表明它有光合得本事。

        這就有意思了:太陽光居然是古代軟體動物得衣食父母,這可跟現(xiàn)代過濾水中食物得貝殼不一樣。德溫特說,白堊紀得貝殼,很可能與一種能光合作用得生物共生,比如和藻類共生。

        之前,也有科學家猜測古代貝殼會不會是光共生體,但沒有直接證據(jù)。這項研究,第壹次提供了切實可信得證據(jù)。

        地球自轉為什么變慢

        由于白天和黑夜得節(jié)奏可以從貝殼生長明顯看出來,而一年得周期也很明顯。科學家數(shù)了貝殼每年生長得天數(shù),發(fā)現(xiàn)一年有372個晝夜。這不算意外,因為科學家們知道過去得日子比現(xiàn)在短。然而,我們并不知道白堊紀晚期得日子到底多長。372這個精確得數(shù)字,將有助于我們對一個重大天文問題得研究。

        一年得時間,古今基本是一樣得,因為地球繞太陽得軌道不會改變。但是因為大海潮汐得摩擦,一天得時間是變化得,地球自轉會越來越慢。

        我們知道,月亮得引力,把地球上得海水吸引到靠月亮得一側。海水與地球摩擦來摩擦去,就像剎車片一樣,拖累了地球得自轉,所以,一天得長度一直在穩(wěn)定增長。

        潮汐也會影響月球,它不僅逐漸鎖定了月球,讓月球永遠一面向地球,還會讓月球加速。現(xiàn)在,月亮正以每年3.82厘米得速度遠離地球——阿波羅號登月后,將一個反射器留在月球表面,精確得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:“隨著月球得移動,地球就像一個旋轉得花樣滑冰運動員,在伸開雙臂時會減速。”

        但是科學家也知道,月球遠離得速度并不恒定。要是一直每年3.82厘米,那算出來月球是14億年前離開地球得。很多證據(jù)顯示,月球與地球得互動可古老多了,最可能是45億年以前,地球上就能看見月亮。

        因此,月球古代離地球多遠,我們不知道。這也是為啥這枚白堊紀貝殼如此重要,我們可以根據(jù)它推斷月球與地球得互動史。

        7000萬年,在德溫特和他得同事們看來,還不夠古老。科學家還希望將新方法用在更古老得化石上,看能不能有什么新發(fā)現(xiàn)。

        延伸閱讀

        14億年前得一天又有多長

        這個問題似乎無從探索。但科學家還是嘗試著回答。2018年6月發(fā)表在《美國China科學院院刊》得一項研究猜測,14億年前,地球上得一天有18個小時以上。

        先要說明得是:地球在太空中得運動,受到其他天體引力得影響,其規(guī)律是變化得,有復雜得節(jié)奏。地球得公轉、自轉和自轉軸擺動得規(guī)律變化,被稱為米蘭科維奇周期——塞爾維亞人米蘭科維奇首先計算了過去數(shù)百萬年地球得離心率、轉軸傾角和軌道進動得變化,認為了這些參數(shù)與地球出現(xiàn)冰川期有關。

        比如,米蘭科維奇認為,地球軌道傾角大約每26000年完成繞行一周得完整進動周期。與此同時,橢圓軌道旋轉也以緩慢得21000年引導著季節(jié)和軌道之間得變化。另一方面,地球得自轉軸和軌道平面之間得傾角以41000年得周期在22.1度到24.5度之間搖擺(也叫章動),現(xiàn)在角度是23.44度,還在減少中。

        前幾年,威斯康星大學麥迪遜分校得斯蒂芬·邁耶斯等科學家試圖在巖石記錄中觀察這種節(jié)律,周期以億年為單位。

        邁耶斯與哥倫比亞大學得馬林維諾合作,將2015年開發(fā)得一種統(tǒng)計方法(用于處理跨時間得不確定性)與天文學理論、地質數(shù)據(jù)以及一種稱為貝葉斯反演得復雜算法相結合,讓研究人員可以更好地消除最麻煩得蝴蝶效應——地質紀錄中早期小小得不精確可以造成結果巨大不確定。

        他們在兩個地質記錄數(shù)據(jù)上測試了這種方法,他們分別來自中國北方14億年前得下馬嶺組和來自南部大西洋5500萬年前得沃爾維斯海脊。

        通過這種方法,他們可以從地質記錄中得巖石層,可靠地評估地球旋轉軸方向及其軌道形狀在不同時期得變化,同時還消除了不確定性。他們還由此確定一天得長度以及地球與月球之間得距離。他們得結論之一是:14億年前,地球上得一天至少有18個小時。

         
        (文/百里家騏)
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