根據發表在《自然地球科學》(Nature Geoscience) 上的一項研究，與傳統看法相反，地球的晝長在過去並非一直較短，而是可能在大約19 小時內停滯了大約10 億年。這段穩定的白晝長度有趣地與大氣中氧氣的兩次顯著上升同時發生，這表明地球的自轉可能影響了它的大氣成分。

6億年前的沉積岩保留了米蘭科維奇週期，使地球的古代晝長得以被探測。

在一天內完成我們想完成的所有事情是很困難的。但如果我們生活在地球歷史的早期，這會更加困難。

儘管我們認為一天24 小時是理所當然的，但在地球遙遠的過去，日子甚至更短。白天的長度更短，因為月亮更近了。“隨著時間的推移，月球竊取了地球的旋轉能量，將其推向離地球更遠的更高軌道，”中國科學院地質與地球物理研究所地球物理學家羅斯米切爾說，。

“大多數地球自轉模型都預測，隨著時間的推移，白天的長度一直越來越短，”該研究的合著者、澳大利亞科廷大學研究員Uwe Kirscher 說。

但是，Mitchell 和Kirscher 發現的並不是時光倒流的緩慢而穩定的變化。

月球引力和太陽推力對地球的反向潮汐的說明。圖片來源：米切爾等人。

研究人員如何測量古代日長？在過去的幾十年裡，地質學家使用特殊沉積岩的記錄，在潮汐泥灘中保存了非常精細的層狀結構。算一下每個月因潮汐漲落造成的沉積層數，就知道古代一天有多少小時。

但是這樣的潮汐記錄很少見，而且保存下來的記錄常常存在爭議。幸運的是，還有另一種估算日長的方法。旋回地層學是一種地質方法，它使用有節奏的沉積層來檢測反映地球軌道和自轉變化如何影響氣候的天文“米蘭科維奇”週期。

“兩個米蘭科維奇週期，歲差和傾角，與地球自轉軸在太空中的擺動和傾斜有關。 因此，可以在過去較短的進動和傾角週期中檢測到早期地球的更快自轉，”Kirscher 解釋道。

Mitchell 和Kirscher 利用了最近Milankovitch 記錄的激增，其中超過一半的古代數據是在過去七年中產生的。

米切爾說：“我們意識到，終於到了檢驗一種邊緣但完全合理的關於地球古旋轉的替代想法的時候了。”

一個未經證實的理論是，在地球遙遠的過去，白天的長度可能停滯在一個恆定值。除了與月球引力相關的海洋潮汐外，地球還存在與白天大氣升溫相關的太陽潮汐。

太陽大氣潮汐不如月球海洋潮汐那麼強烈，但情況並非總是如此。當地球在過去旋轉得更快時，月球的牽引力會弱得多。與月球的引力不同，太陽的潮汐反而推動地球。因此，當月球減慢地球的自轉速度時，太陽會加快它的速度。

“正因為如此，如果在過去這兩種相反的力量變得彼此相等，那麼這種潮汐共振就會導致地球的晝長停止變化並在一段時間內保持不變，”Kirscher 說。

正如數據彙編所顯示的，地球的白晝長度似乎已經停止了長期增長，並大致在2 到10 億年前的19 小時左右趨於平穩——“10 億年，”米切爾指出，“通常被稱為’無聊的’10 億年。”

有趣的是，停滯的時間點位於氧氣的兩次最大上升之間。加州大學河濱分校的Timothy Lyons 沒有參與這項研究，他說：“認為地球自轉的演變可能影響大氣成分的演變是很有趣的。”

因此，這項新研究支持這樣一種觀點，即地球上升到現代氧氣水平必須等待更長的時間才能讓光合細菌每天產生更多的氧氣。