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地球人,你们还有几年好折腾?  

2016-09-16 11:41:31|  分类: 科学观 |  标签: |举报 |字号 订阅

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人类可以在有限的时间里,积累足够多的智慧,为自己找一条出路吗?

地球这个蓝色的行星,是我们赖以生存的基础,是我们一切的根本。但我们生活的这个行星,只不过是太阳的衍生品。

45亿年前太阳成形后,孕育太阳的星云中还有不少物质没能成为太阳的一部分,于是这些边角料,在引力的作用下,凝聚成了多个原始行星。

我们地球的原型,就存在于这些原始行星中。但它还不是今天我们所熟知的地球,因为它还要经历一系列的碰撞、解体、重组。根据流行的理论推断,形影不离的现代地球和月球,就是在一次天体大碰撞后,从原始地球和那个“外来者”的碎片堆里,重新凝聚出来的。

我们今天的地球十分宜人。但这并不是它与生俱来的。应该说,地球可能的确拥有比较好的先决条件,但后天因素同等重要,比如晚期的小行星“大轰炸”。在一段时期内,地球遭受了太阳系形成后遗留下的碎片——彗星和小行星的狂轰滥炸。这些彗星和小行星为地球带来了对于生命而言十分宝贵的一种资源——水。当然事实上,还不止是水。地球上之所以存在今天我们习以为常的海洋和大气,就是这样,由多种因素综合作用产生的。

在这些因素中,太阳是占决定性地位的。它是地球上几乎一切能量的源头。四十多亿年来,它一直持续地照耀着地球。但它也和别的恒星一样,终有一天会衰老、死去。

因此,只要地球上不发生其自身带来的灾难性事件,只要宇宙中没有发生对地球造成直接影响的灾难性事件,太阳这个生命的缔造者,也将成为生命的终结者。

虽然和地球相比,太阳的质量之大是惊人的,但是和它的同类相比,太阳并不算太大。而且质量再大,也是有限的。

当前,太阳的聚变区仅限于其内核,因为只有在那里,压力和温度才足够大。燃料有限意味着太阳内核中的氢正在一点点耗尽。但太阳并不会直接了当地一点点暗下去。由于聚变效率下降,太阳内部的辐射压开始下降,引力将逐渐占据主导地位。太阳内核的密度会变得越来越高,并进一步导致温度也越来越高。因此太阳内核的聚变速度反而会加快,太阳输出的能量也会变多。

这一过程,贯穿了太阳的一生。太阳刚诞生时,其能量输出只有今天的75%至80%。地球温度之所以能够维持在今天这样一个舒适而稳定的水平,是生物、海洋和大气成份综合影响的结果。这种动态的平衡,能够让地球在整体上不断“适应”太阳温度的变化。

但这种平衡也是脆弱的。比方说,假如太阳的温度上升到某一临界点,它就会被打破。

地球人,你们还有几年好折腾? - 老帅 - 江南仅存的文职老帅

这是一幅根据美国“特拉”卫星数据所制的地球影像。从太空中观看,令人印象最为深刻的是水。75%的地球表面被水覆盖,不但有液态的海洋,还有固态的冰。空中还漂浮着水云。水在地球上几乎无处不在,无论是地壳深处,还是人体细胞内。NASA

太阳核心的燃料耗尽后,会先膨胀成一颗明亮的亚巨星,依靠燃烧其外壳中的氢发光发热。待外壳中的氢烧完后,就会开始燃烧其内核的氦,并膨胀成一颗红巨星。待内核中的氦烧完后,它就将抛掉它的外壳,塌缩成白矮星。

这是一个漫长的过程,大概会在几十亿年间逐步发生。但在这之前很久,大约距今10亿年后,太阳的温度就将上升到足以使地球的海洋沸腾。那时,一种和金星类似的极端温室效应将占据主导,地球表面的生命将被全部灭绝。

所以,我们实际上只有10亿年时间好折腾。人类可以在有限的时间里,积累足够多的智慧,为自己找一条出路吗?

星空天文

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