宇宙萬(wàn)物都在不斷地變化,地球當(dāng)然也不例外,可以想象的是,隨著時(shí)間的流逝,終有一天,地球不會(huì)像現(xiàn)在這樣適合我們?nèi)祟?lèi)生存,那么,如果不出意外的話,人類(lèi)還能在地球上生存多久呢?對(duì)此,過(guò)去曾經(jīng)有一個(gè)較為常見(jiàn)的答案就是50億年,而之所以這樣說(shuō),其實(shí)是因?yàn)樘?yáng)。 正如我們所知,太陽(yáng)的光和熱來(lái)自于其內(nèi)部的核聚變反應(yīng),其消耗的“燃料”絕大部分都是氫。然而太陽(yáng)的“燃料”并不是無(wú)限的,在大約50億年后,太陽(yáng)核心反應(yīng)區(qū)的氫就會(huì)消耗殆盡,在那個(gè)時(shí)候,太陽(yáng)的主序星階段就會(huì)終結(jié),隨后演化成一顆紅巨星。 根據(jù)已知的恒星演化模型,當(dāng)太陽(yáng)演化成紅巨星之后,其直徑會(huì)增加至現(xiàn)在的200多倍,以至于其表面會(huì)擴(kuò)張至地球的公轉(zhuǎn)軌道附近,而這也就意味著,那時(shí)的地球很可能被太陽(yáng)直接吞噬,就算僥幸沒(méi)被吞噬,也會(huì)被“近在咫尺”的太陽(yáng)烤干。 然而隨著研究的深入,科學(xué)家發(fā)現(xiàn),太陽(yáng)留給人類(lèi)的時(shí)間,遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有50億年這么多,為什么呢?這是因?yàn)樘?yáng)自從誕生以來(lái),就一直變亮。 其原理可以簡(jiǎn)單地描述為,太陽(yáng)的氫核聚變反應(yīng)會(huì)源源不斷地生成氦,由于太陽(yáng)核心反應(yīng)區(qū)的溫度和壓力不足以引發(fā)氦的核聚變反應(yīng),因此這些氦就會(huì)不斷地堆積,這會(huì)使太陽(yáng)的核心反應(yīng)區(qū)逐漸向外擴(kuò)張,這種情況就會(huì)造成更多的氫在單位時(shí)間里參與核聚變反應(yīng),從而讓太陽(yáng)慢慢地變亮。 相關(guān)研究表明,在太陽(yáng)誕生之初,其亮度大概只相當(dāng)于現(xiàn)在百分之70,而根據(jù)科學(xué)家的計(jì)算,隨著太陽(yáng)變亮進(jìn)程的持續(xù),在10億年之后,太陽(yáng)的亮度會(huì)在現(xiàn)有基礎(chǔ)上再增加百分之10,由于接收到了更強(qiáng)的太陽(yáng)輻射,那時(shí)地球的平均溫度將上升到47攝氏度以上,從此不再適合人類(lèi)生存。 然而這還沒(méi)完,因?yàn)橐豁?xiàng)發(fā)表在《自然·地球科學(xué)》的研究表明,地球未來(lái)的宜居時(shí)間比之前預(yù)期的更短,有多短呢?此次研究計(jì)算出的結(jié)果是:還有大約2.5億年。 就這樣,原本認(rèn)為的50億年,變成了10億年,此次研究計(jì)算出的結(jié)果,又進(jìn)一步大幅縮短了地球未來(lái)的宜居時(shí)間,不得不說(shuō),這是令人很難接受的。那此次研究的內(nèi)容到底是什么呢?實(shí)際上,這與地球的板塊運(yùn)動(dòng)密切相關(guān)。 關(guān)于地球的板塊運(yùn)動(dòng),相信大家都不陌生,簡(jiǎn)單來(lái)講就是,地球表層的巖石圈分為了若干個(gè)板塊,在地球內(nèi)部活動(dòng)的驅(qū)動(dòng)下,這些板塊會(huì)以緩慢地移動(dòng)。 雖然對(duì)于我們?nèi)祟?lèi)來(lái)講,這些板塊的移動(dòng)速度極為緩慢,但如果把時(shí)間跨度拉得足夠長(zhǎng),板塊運(yùn)動(dòng)卻可以讓地球表面出現(xiàn)巨大變化,在有些時(shí)候,板塊運(yùn)動(dòng)甚至能讓地球表面幾乎所有的陸地都聚集在一起,形成所謂的“超級(jí)大陸”。 在地球的歷史中,“超級(jí)大陸”曾經(jīng)多次出現(xiàn),距今最近的被稱為“盤(pán)古大陸”(Pangea),其出現(xiàn)時(shí)間大約在3.34億至2.55億年前之間。研究表明,在此期間,地球的平均溫度明顯偏高,比現(xiàn)在的地球還高出了大約10攝氏度。 (↑“盤(pán)古大陸”) 科學(xué)家發(fā)現(xiàn),當(dāng)時(shí)地球大氣中的二氧化碳濃度異常偏高,達(dá)到了驚人的2100ppm,而正是這些氣體所造成的“溫室效應(yīng)”,導(dǎo)致了當(dāng)時(shí)地球上的高溫。 這些二氧化碳是哪來(lái)的呢?科學(xué)家認(rèn)為,它們來(lái)自于地球的內(nèi)部,具體點(diǎn)講就是,由于在“盤(pán)古大陸”的形成期間,板塊之間會(huì)出現(xiàn)頻繁的碰撞或擠壓,因此那時(shí)地球上的火山運(yùn)動(dòng)就非?;钴S,致使那些原本封存在地球內(nèi)部的二氧化碳被大量的釋放出來(lái)。 可以預(yù)見(jiàn)的是,隨著地球板塊運(yùn)動(dòng)的持續(xù),“超級(jí)大陸”在未來(lái)很可能會(huì)再次出現(xiàn),那具體是什么時(shí)候呢?實(shí)際上,這正是此次研究的主要內(nèi)容。 在研究工作中,科學(xué)家利用多年來(lái)累積的地球板塊運(yùn)動(dòng)探測(cè)數(shù)據(jù),再結(jié)合與之相關(guān)的理論建立起了計(jì)算機(jī)模型,在經(jīng)過(guò)大量的模擬之后,得到的最佳結(jié)果是:下一個(gè)“超級(jí)大陸”,會(huì)出現(xiàn)在大約2.5億年之后。 (計(jì)算機(jī)模擬出的下一個(gè)“超級(jí)大陸”的大致形狀) 科學(xué)家表示,在下一個(gè)“超級(jí)大陸”形成的期間,與“盤(pán)古大陸”類(lèi)似的情況會(huì)再次出現(xiàn),也就是說(shuō),那時(shí)地球的平均溫度又會(huì)出明顯偏高。 由于太陽(yáng)的持續(xù)變亮,“盤(pán)古大陸”形成期間的太陽(yáng)輻射其實(shí)比現(xiàn)在更弱,而在2.5億年之后,太陽(yáng)輻射又會(huì)比現(xiàn)在更強(qiáng)。 在此基礎(chǔ)上,再加上溫度上升過(guò)程中的正反饋效應(yīng)(例如溫度上升會(huì)造成極地冰雪層融化,冰雪融化又會(huì)導(dǎo)致地球表面的反照率降低,進(jìn)而使地球吸收到更多的太陽(yáng)輻射,推動(dòng)溫度繼續(xù)上升,而溫度的上升又會(huì)導(dǎo)致更多的冰雪融化),因此屆時(shí)地球的平均溫度的上升幅度就將會(huì)比“盤(pán)古大陸”大得多。 根據(jù)此次研究的計(jì)算,到那個(gè)時(shí)候,地球的平均溫度將會(huì)上升至46.5攝氏度,并持續(xù)數(shù)千萬(wàn)年的時(shí)間,而這樣的地球,顯然不再適合人類(lèi)生存。當(dāng)然了,這只是基于地球自然演化的預(yù)測(cè),或許我們可以樂(lè)觀地認(rèn)為,人類(lèi)持續(xù)進(jìn)步的科技,應(yīng)該可以在遙遠(yuǎn)的未來(lái)阻止這種情況的出現(xiàn)。 參考資料:Climate extremes likely to drive land mammal extinction during next supercontinent assembly,Nature Geoscience volume 16, pages 901–908 |
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