かつて地球では1日が19時間しかなかった時期が10億年続いた

　1日は何時間と聞かれたら、小さな子供でも24時間と答えることができるだろう。だが地球の歴史を遡ると、1日が19時間だった時期があったのだ。

　約20億年から10億年前、地球が一回転するのに19時間しかかからなかった時期が10億年続いたそうだ。

　最新の研究によると、地球の自転は常に一定ではないという。その理由は、月と太陽の綱引きの影響によるものだそうだ。そしてそれは、私たち生物の進化とも関係しているという。

太陽のまわりを公転する地球の周期的なゆらぎ

　大昔の1日の長さなどどうやればわかるのだろう？

　中国科学院、地質地球物理学研究所などの研究チーム行った今回の研究では、地球の「ミランコビッチ・サイクル」が手掛かりの1つになった。

　太陽を公転している地球だが、案外その足取りはふらふらしている。地球の姿をよく観察してみると、その軌道は一定の周期で揺らぎがあるのだ。それがミランコビッチ・サイクルだ。

　たとえば地球の軌道は、10万年周期で円になったり楕円になったりと、伸び縮みしている。この離心率の変化により、それに合わせて太陽との距離が変わる。

地球の地軸の傾きも周期的に揺れている

　また地球の地軸の傾きも、4.1万年周期でぐらぐらと揺れている（地軸の傾きの変化）。この変化によって、季節ごとの差に影響が出る。

　さらに地球の自転軸は、まるで回転するコマの軸のようにゆっくりと動く（歳差運動の変化）。これは1.8万〜2.3万年周期で起きており、季節の始まりや終わりのタイミングに影響する。

　こうした揺らぎのために、時代によって地球各地が浴びる太陽の光の量が変わってくる。

　その痕跡が岩の中に刻み込まれる。だから、これを調べることで、時代ごとのミランコビッチ・サイクルを推測することができる。

　とりわけ地軸の傾きと歳差運動は、地球の自転とも関係しているため、ここから時点の速さ――つまりは1日の長さを知ることができる。

　こうした地球の自転についての研究からは、かつて地球は今よりもずっと速く回転していただろうことが明らかになっている。

　つまり地球の1日はだんだんと長くなっていると考えられるのだ。奇妙なことに最近では短くなっているという説もあるが。

月と太陽の綱引きが地球の自転に影響

　だが、その大昔の1日の長さについて、まだ証明されていない仮説がある。

　それによると、地球の歴史の中には、1日の長さが一定で安定していた時期があったかもしれないというのだ。

　この仮説の根拠は、月と太陽が引き起こす潮汐の"綱引き"だ。月の引力は海を満ち引き（海洋潮汐）させるが、太陽は大気をあたためることで、それと同じような満ち引き（大気潮汐）を起こす。

　そして月の潮汐はある種の摩擦を作り出して、地球の自転にブレーキをかける。ところが、太陽の潮汐はアクセルを踏ませる。自転を速めようとするのだ。

　現在、月の潮汐と太陽の潮汐では、月のほうがずっと強い。だが大昔、地球が月から受ける影響はずっと小さかった。

　すると、過去のどこかの時点では、月のブレーキと太陽のアクセルの力が釣り合う時期があったと考えられるのだ。その時期、地球の自転スピードは一定だったに違いない。

地球の自転は生命の進化にも関係していたかも

　今回の研究では、ここ数年で集められたミランコビッチ・サイクルのデータを分析し、まさにそのことを裏付けている。

　それによると、地球の自転スピードが一定だったのは、20億年前から10億年前であるという。この時期、地球の自転スピードは1回転が19時間ほどで安定していた。1日が19時間だったのだ。 20億〜10億年前、地球の自転スピードはおおむね安定しており、1日は19時間だったと考えられる。この時期は酸素が急激に増えた時期の間に挟まれており、「退屈な10億年（Boring Billion）」と呼ばれる地球が比較的安定していた時期とも重なる/ image credit:Nature Geoscience (2023). DOI: 10.1038/s41561-023-01202-6

　興味深いことに、この時期は地球の歴史の中でも、とりわけ酸素が増加した2つの時代に挟まれている。このことは、地球の自転が大気や私たち生物にも影響を与えていた可能性を示しているそうだ。

　なぜなら、昼の長さが光合成によって作られる酸素の量を左右するからだ。

　光合成する細菌が現代のレベルにまで酸素を増やすには、昼が今のように長くなければならなかったという仮説があるが、今回の発見はこれを裏付けているかもしれない。

　天文学と地質学による研究は、意外にも進化学や生物学にまで結びつくのだ。

References:For a billion years of Earth's history our days were only 19 hours long, finds new study / written by hiroching / edited by / parumo
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