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10億年後地球將變成今天的金星與生命無緣


火星科學家科學家認為隨著太陽系進入紅巨星狀態,地球將變成像今天的金星一樣的行星,徹底與生命無緣太陽和地球形成於大約億年前。太陽現在差不多走過...

- 2019年6月09日04時33分
- 科學文摘 / 火星科學家

火星科學家

科學家認為隨著太陽系進入紅巨星狀態,地球將變成像今天的金星一樣的行星,徹底與生命無緣

太陽和地球形成於大約45億年前。太陽現在差不多走過了它生命的一半,仍在通過氫聚變為氦的核反應產出能量。由於氦原子占據的空間比氫原子要小,太陽的半徑一直在收縮。這使得日核的密度增加,溫度上升。高溫高密度會加快核聚變的速率,因此太陽也在慢慢變亮。自45億年前誕生以來,我們太陽的亮度已經增加了30%。這意味著,地球年輕的時候接受的陽光比現在要少,而如果要保持液態水的海洋不結冰,那時的溫室效應一定要比現在強得多。


現在,太陽的光度以每一百萬年0.01%的速度增加。聽起來不多,但這實際意味著,在太陽快要離開主序的時候,它將有現在的將近兩倍亮。事實上,在大約10億年之後,地球將因為太陽的光度過大而不再宜居。隨著地球被烘得越來越熱,海洋中的水也越來越多地蒸發成水蒸氣。由於水蒸氣是一種強力的溫室氣體,大約在10億年之後,地球將迎來這樣一個不可逆的臨界點:水蒸氣帶來的失控的溫室效應使地球的溫度達到了水的沸點。到那時,液態水再也不可能回來,一切就都完了——地球將變成像今天的金星一樣的行星,徹底與生命無緣。

在更遠得多的未來,太陽將變成紅巨星,這個階段會持續約10億年。太陽的直徑將膨脹200倍,光度增加數千倍。它會把水星和金星吞入腹中。地球這時能否倖免?科學家仍在爭論當中,不過估計可以。但是,強烈的太陽輻射仍會把地球表面的整個水圈和大氣圈除去,地球的溫度將高得足以融化大多數金屬。地球上將不再有任何生命。在紅巨星階段,太陽會把大約一半的質量拋射到太空中,形成一朵美麗的行星狀星雲。剩下的另一半則變成一顆白矮星,起初很亮,但是逐漸冷卻,暗淡下去。

以前也許認為,我們在地球上還有50億年的時光可以度過。現在,你是否對我們只有10億年可活感到震驚?不過這是極大的時間尺度,因此對我們來說完全不必緊張。這跟地外生命在宇宙中的分布有點關係:行星的宜居期遠比其母恆星的主序期要短,因此宇宙中的生命會比我們原來預想的少一些。


科學家已經開始考慮,面對太陽變熱,我們能做什麼。儘管地球將會變得酷熱難耐,那時候,其他的行星和它們的衛星將獲得適宜的溫度。隨著太陽越來越熱,火星將逐漸變得宜居,我們可以考慮向那裡移民。而在太陽的紅巨星階段,木星和土星的衛星也許能獲得足以支持生命的溫度。在這一長達10億年之久的紅巨星階段,生命會自發地產生出來。人類的後代甚至可以選擇移民外太陽系,在那些最大的衛星上建立新的家園。

不過話又說回來,我們人類也許沒有欣賞太陽生命終結的福氣了。我們現在正在污染地球的大氣層和海洋,以前所未有的速度從地球上抹去各種植物和動物,還通過過量的二氧化碳排放使全球變暖。比起擔心地球在50億年後能否倖存下來(也許真的可以),我們更擔心的是我們自己在將來的數百年後能否倖存下來。



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