今年的夏至落在6月21日，標誌著北半球一年中陽光最長的一天。然而，幾乎難以察覺的是，地球的晝夜週期——即繞軸自轉一週——正逐年變長，而且在地球歷史的大部分時間裡都是如此。
來自遠方的力量共同作用，減緩我們旋轉的世界——月球和太陽引力產生的海洋潮汐，每世紀會使一天的長度增加1.7毫秒，儘管這個數字在地質時間尺度上會發生變化。月球在驅動延長日長的潮汐時，正在緩慢地螺旋遠離地球，這種現象記錄在岩石和化石中，為衛星的起源和最終命運提供了線索。“你正在將能量注入月球的軌道，並從地球的自轉中取出能量，”美國國家航空航天局噴氣推進實驗室（位於加利福尼亞州帕薩迪納）的高階研究科學家詹姆斯·威廉姆斯說。
月球的引力透過對其面向地球的一側產生最強的拉力來產生潮汐。這種吸引力導致地球膨脹，尤其是在其可塑性的海洋中。（太陽以相同的方式影響潮汐，但由於其距離遙遠，相比之下，太陽對我們行星旋轉的影響僅為月球的五分之一左右。）地球的自轉速度快於月球的軌道速度，因此水的潮汐凸起會超前於月球的相對位置。這種位移的質量在引力上向前拉動月球，賦予能量並給衛星提供軌道助推，而海底的摩擦則會抑制地球的自轉。
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威廉姆斯研究了月球的螺旋式遠離速度，方法是從地球向美國宇航員和俄羅斯無人探測器在20世紀60年代末和70年代初放置在月球表面的稜鏡形反射器發射雷射。光束往返時間的變化揭示了月球的退行速度——每年3.8釐米——威廉姆斯說，這主要是由於地球陸地的方向及其對海洋晃動的影響，現在比以前的時代更快。
地球時間記錄不一致的線索來自化石中儲存的自然日曆。例如，珊瑚會經歷每日和季節性的生長週期，形成類似於樹木年輪的條帶；計數它們顯示了一年中過去了多少天。古代珊瑚表明，在約3.5億年前的早石炭紀時期，地球的一年約為385天，這意味著並非地球繞太陽公轉的時間變長，而是晝夜週期不足23小時。
諸如砂岩之類的沉積岩也證明了過去更快的日子。當月球產生的潮汐沖刷岩石時，它們會一層又一層地沉積礦物斑點。例如，在澳大利亞南部，這些垂直積累的潮汐“韻律巖”將大約6.2億年前的地球日定為21.9小時。這相當於一年400天，儘管其他估計表明當時每天的自轉速度更快。
“當你開始追溯更久遠的時間時，記錄變得難以解釋，”澳大利亞國立大學（位於堪培拉）的地球物理學家庫爾特·蘭貝克說。蘭貝克曾擔任澳大利亞科學院院長，他在1980年寫了一本關於這個主題的書，地球的可變自轉：地球物理原因和後果。“但這些記錄傾向於支援一個可以追溯的總體模式，即一年中的天數在增加，”蘭貝克說。
蘭貝克說，這些資料表明，今天的普通海洋潮汐在過去也發生過，這為45億年前原始地球與火星大小的物體碰撞的普遍月球形成理論提供了支援。蘭貝克說，如果月球是在其他地方形成的，後來被地球的引力捕獲，那麼潮汐就不會在整個歷史中保持如此穩定。
普渡大學的地球與大氣科學家傑伊·梅洛什說，大多數關於這種爆炸性月球起源的計算機模擬表明，此後地球每六小時在其軸上旋轉一次。隨著月球從最初可能25,000公里的更緊密軌道遷移到現代平均距離384,000公里，它與太陽聯手將地球日延長了四倍。
早期人類對日食的記錄也支援了地球自轉時間延長的說法。研究人員已經將軌道路徑推算回32個世紀，表明如果地球的自轉速度沒有改變，日食陰影本應出現在距離在中國動物骨頭上刻下天文觀測結果的抄寫員數千公里的地方。數學計算表明，現在的日子比公元前1200年長0.047秒。
為了得出這個相對較新的值，需要考慮由於上一次冰河時代的解凍而導致的地球自身形狀的變化，美國宇航局的威廉姆斯說。大約13,000年前，當北部緯度的冰開始融化時，地面在其下方上升，使地球旋轉得更快，就像一位將手臂舉過頭頂的旋轉花樣滑冰運動員。這種持續的冰後反彈每世紀會使一天的時間減少大約0.6秒——但這不足以超過月球和太陽引起的潮汐制動。
因此，在分隔冰河時代的漫長歲月中，地球日的長度可能會波動。甚至在每天的基礎上，由於大風天氣和地質變化（例如，2月份發生的8.8級智利地震）導致海洋中質量的轉移，地球日的長度會被調整百萬分之一秒。預計全球變暖將在未來兩個世紀內透過加熱海洋和改變其質量分佈來縮短一天的長度0.12毫秒。
隨著日長的整體延長，“閏秒”必須新增到基於地球自轉的官方世界時中，以使其與更穩定的超精密原子鐘保持同步。自1972年以來，已經累積了24個閏秒；最近一次閏秒是在2008年12月增加的。
這些閏秒不會停止。“月球將繼續遠離，地球將繼續減速，”蘭貝克說，直到地球被潮汐鎖定，這意味著我們星球的只有一個半球會在天空中看到月球。（月球在繞地球公轉的過程中已經被潮汐鎖定，所以我們始終看到同一個月球半球。）地球上的一天最終可能超過1000小時，但粗略的計算表明，這種情況會在500億年後發生。到那時，海洋——潮汐摩擦的主要來源——早已蒸發，地球和月球可能會被膨脹的紅巨星太陽在數十億年前吞噬掉。
如果地球-月球系統在這種災難中倖存下來，在相互潮汐鎖定後，月球實際上會開始螺旋式地向地球移動，而日長延長的過程會逆轉。蘭貝克說，最終，月球會在引力作用下破碎，甚至可能撞擊地球，這對於任何仍然存在的人來說，從比喻意義上講，都會是一個漫長的一天。