研究表明近15亿年来地球日一直持续19.5小时

多伦多大学的新研究表明，从大约20亿年前到6亿年前，太阳驱动的大气潮汐抵消了月球的影响，使地球的自转速度保持稳定，白天的长度恒定在19.5小时;如果地球自转减速没有这十亿年的停顿，我们目前的一天24 小时将延长至 60 多个小时。

大约 45 亿年前，当月球首次形成时，白天的长度还不到 10 个小时。

但从那时起，月球对地球的引力一直在减慢地球的自转速度，导致白天越来越长。

如今，它继续以每世纪约 1.7 毫秒的速度延长。

月球通过拉动地球海洋来减慢地球的自转，在地球两侧产生潮汐隆起，即高潮和低潮。

月球对这些凸起的引力，加上潮汐与海底之间的摩擦力，就像我们旋转的星球上的刹车一样。

多伦多大学理论天体物理学家诺曼·默里说：“阳光也会产生具有相同类型凸起的大气潮汐。”

“太阳的引力拉动这些大气隆起，在地球上产生扭矩。但它并没有像月球那样减慢地球的自转速度，而是加快了地球的自转速度。”

在地球地质历史的大部分时间里，月球潮汐的强度是太阳潮汐的大约十倍。因此，地球自转速度减慢，白天变长。

但大约二十亿年前，大气隆起更大，因为大气更温暖，而且它的自然共振——波穿过大气的频率——与白天的长度相匹配。

大气层就像钟声一样，以由包括温度在内的各种因素决定的频率产生共鸣。换句话说，波以由其温度决定的速度穿过它。同样的原理解释了为什么如果温度恒定，钟总是发出相同的音符。

在地球历史的大部分时间里，大气共振与地球的自转速度不同步。

今天，两次大气“高潮”环游世界一周需要22.8小时;由于共振与地球24小时自转周期不同步，大气潮汐相对较小。

但在所研究的10亿年期间，大气层变暖并产生了大约10个小时的共振。

此外，在那个纪元到来时，地球的自转因月球而减慢，达到了 20 小时。

当大气共振和白天长度成为偶数(10 和 20)时，大气潮汐就会增强，隆起变得更大，太阳的潮汐力变得强大到足以对抗月球潮汐。

“这就像推着孩子荡秋千一样。如果你的推力和挥杆周期不同步，那么挥杆就不会很高。但是，如果它们同步，并且您在秋千停在其行程的一端时推动，则推动力将增加秋千的动量，并且秋千会走得更远更高。这就是大气共振和潮汐所发生的情况，”默里博士说。

该团队的工作发表在《科学进展》杂志上。