我们现在已经知道，随着月球以缓慢的速度离我们远去，地球的一天正在变长。但有一段时期，这种日益增加的一天被暂停了。从大约20亿年前到6亿年前，一天的长度一直保持在相对稳定的19.5小时左右。

现在，科学家们已经找到了原因:太阳本身对地球大气层的影响抵消了月球的潮汐牵引效应。

加拿大多伦多大学天体物理学家 Hanbo Wu 和 Norman Murray 领导的团队表示，如果没有这种效应，地球的一天现在会长达 60 多个小时。

在约45亿年前月球首次形成时，地球的一天(由它绕其轴旋转的速度定义)要短得多。估计它可能只有几个小时。地质记录显示，随着时间的推移，白天变长了。这是因为月球以每年约 3.78 厘米的速度逐渐远离地球。

月球的引力影响主要控制着地球海洋的潮汐。月球绕地球运行时，月球对水的引力会在地球的两侧产生海洋凸起。月球的引力会对这些凸起施加制动作用，减缓地球的旋转。科学家们经常将这种效果比作一个旋转的花样滑冰运动员伸出手臂来减速。它大约每 100 年将地球的一天增加 1.7 毫秒。

但海洋并不是包裹在地球周围的唯一流体。气体也是流体，地球上有大量的气体。

“阳光也产生了一种与同类型凸起相同的大气潮汐，”Murray 解释说。 “太阳的引力会拉动这些大气凸起，在地球上产生一个扭矩。但它不会像月亮那样减慢地球的旋转，而是会加速它。”

由于月球的影响在地球历史的大部分时间里都比太阳强，因此减速一直占主导地位。但在上述那段日子保持稳定的时期，该团队发现这是由于大气层：它更温暖，因此影响更大。

但是一种称为共振的性质也发挥了作用。这是指波通过大气某一高度和速度传播时产生同步。这些波的速度部分取决于温度。在地球日长时间表的稳定时期，该团队通过计算机模拟发现，温度产生了与白天长度同步的波。那时的白天大约是 20 小时；共振，即一个凸起绕地球传播所需的时间，大约是 10 小时。

这种大气抖动对地球自转速率的加速效应，正好抵消了月球远离产生的减速效应。

“这就像在推一个小孩荡秋千，”Murray 说。 “如果你的推力和秋千的周期不同步，它不会飞得太高。但是，如果它们是同步的，你在秋千停止在其行程的尽头时推它，推力会增加秋千的动量，它会走得更远更高。这就是大气共振和潮汐发生的情况。”

本文译自 ScienceAlert，由 BALI 编辑发布。

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