地球的末日之旅

作為生命，我們都知道自己最終的結(jié)局：每個人都會死。天體也是這樣，雖然它們壽命以億年計，但也有毀滅的一天。

太陽燃燒核心內(nèi)的氫時，自身會逐漸變熱。現(xiàn)在的太陽比46億年前剛誕生的太陽亮了約30%，而且它還會變得更亮。所以說，地球上生命的命運早已注定——它們最終會在太陽強烈的熱量中化為灰燼。地球?qū)⒃俅纬蔀樗兰诺膸r石星球。

不過，我們先別把眼光放得那么遠(yuǎn)?；◣追昼姷臅r間來思考一下地球最后的旅程。顯然，生命的終結(jié)不會是一個簡單變?yōu)榱愕倪^程。這一段時間，將會有新的、奇異的生命形式產(chǎn)生出來。那么在這烤焦的星球上，哪些生物最終會存活得更長？它們會躲到哪里去？我們的藍(lán)色星球在最后的日子里有著何種景象？我們?nèi)祟惖拿\將會怎樣？我們能否避免自身的滅亡？

最初的研究

以提出“蓋亞假說”聞名于世的英國科學(xué)家詹姆斯·洛夫洛克，首先考慮了太陽逐漸變亮對地球的影響。1982年，他與他的朋友邁克爾·維特菲爾德在一篇論文中指出了一個很重要的化學(xué)反應(yīng)——雨滴中的二氧化碳與巖石中的硅酸鹽發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生碳酸鹽固體。這一過程被稱為風(fēng)化。風(fēng)化會消耗大氣中的二氧化碳，而且溫度越高，雨下得越多，風(fēng)化速度就越快。

他們認(rèn)為，隨著地球變暖，風(fēng)化速度應(yīng)該加快，最終導(dǎo)致大氣中的二氧化碳含量變得很低，使得植物無法進(jìn)行光合作用。當(dāng)然，大氣中二氧化碳含量減少會抑制溫室效應(yīng)，并使氣溫不再急速上升，但這只是短期的效應(yīng)。隨著時間的推移，這種效果最終會因太陽不斷變亮而被掩蓋掉。

沒有光合作用，意味著沒有植物，這對動物來說可不是好消息。洛夫洛克和維特菲爾德認(rèn)為，地球上的生命完全滅絕，可能需要再過大約1億年，而1億年在地質(zhì)時間尺度上來說，不過是一眨眼的時間。雖然基本的想法沒有變，但目前的科學(xué)家卻認(rèn)為那天并不會那么快到來，可能得需要6到9億年的時間，大氣中的二氧化碳含量才會低于植物進(jìn)行光合作用所必需的含量。

地球的時間線

最近，美國康奈爾大學(xué)的天體生物學(xué)家杰克·奧馬利-詹姆斯與其他科學(xué)家一起，利用我們對太陽、地球以及生物所知道的知識，草擬了一個關(guān)于地球生物圈未來40億年內(nèi)的時間線。

奧馬利-詹姆斯表示，這有點像生命在反向進(jìn)化。動物變得越來越小，越來越簡單。一些物種可能會比其他的物種活得更好。例如，地球變暖后，候鳥憑借其飛行能力，可能比其他動物更容易找到更涼爽、更高的地區(qū)。而海洋中的生物可能比地面上的生物活得略好一些，因為水變熱比空氣變熱需要更多的時間。

為了適應(yīng)極端環(huán)境，生物可能會變得與我們所熟知的非常不同。例如，動物可能會進(jìn)化出外殼，就像烏龜殼那樣含有鐵礦物的殼，用來隔離來自太陽的強烈輻射。也許，某些動物的背上會進(jìn)化出一個大水袋，來保護內(nèi)部的器官，因為水也可以隔離輻射。

最有可能的情形下，一旦陸地上和海洋中的脊椎動物全都死亡，剩下的生命將只是海洋中的無脊椎動物，以及與它們相伴的微生物。奧馬利-詹姆斯認(rèn)為，最后的動物將是生活在深海熱液口附近的管狀蠕蟲。

10億年之后，事情會變得越來越糟。到那時，全球的平均氣溫將達(dá)到47℃。海洋會急速地蒸發(fā)，大氣中額外的水蒸氣會引發(fā)失控的溫室效應(yīng)。微生物會附著在逐漸減少的水環(huán)境中。熱帶地區(qū)的微生物首先會滅絕，最終兩級地區(qū)的也會滅絕。之后一段時間里，山頂以及地下冰穴會成為遠(yuǎn)離熾熱的避難所。生命最后的避難所將位于地下深處，那里的微生物將勉強維持生計，直到——根據(jù)最樂觀的估計——距今30億年之后，它們也會完全滅亡。

板塊以及月球的影響

然而，現(xiàn)實往往很復(fù)雜，一些因素會對地球未來的走向產(chǎn)生很大的影響。首先，最近的研究表明，我們對風(fēng)化的理解可能是有問題的，而這會打亂奧馬利-詹姆斯所估計的時間。雖然溫度的上升和二氧化碳消耗的增加之間有著一定的聯(lián)系，但其他因素，例如巖石類型和酸度等等，可能更重要。所以，很有可能二氧化碳不會像預(yù)期的那樣很快地被消耗掉，這意味著植物會比預(yù)期存活更長的時間，使得生物圈崩潰的時間拖延數(shù)億年，甚至更長的時間。

板塊構(gòu)造也可以改變生物圈的命運。這個過程是由地?zé)狎?qū)動的，能量來自地球深處同位素的放射性衰變。但是可衰變的物質(zhì)是有限的，所以釋放的能量會慢慢降低。板塊運動最終會嘎然而止，此時，山將會停止上升。再經(jīng)過數(shù)百萬年，陸地會因侵蝕變平。這可能發(fā)生在距今10億到20億年之后。如果發(fā)生得過早，那么地球在完全干涸之前，可能先會變成一個水世界。

月球也會對地球產(chǎn)生很大的影響。它現(xiàn)在以每年3.78厘米的速度遠(yuǎn)離我們。在未來，距今15億到45億年之間的某個時候，月球?qū)⒉荒芊€(wěn)定住地軸。此時，地軸可能會搖擺不定，會使得地球的氣候經(jīng)常急劇地變化。如果那時候仍有動物或植物，它們可能不會存活太久，因為氣候變化太快了，它們沒辦法去適應(yīng)新的環(huán)境。

但還存在著另一種可能。月球可能仍會對地軸有些控制，最終地軸會穩(wěn)定在其他的角度上，但不會是目前的傾斜角度（23.5度）。地軸傾角越大，季節(jié)變化越明顯，而這可能使得一些區(qū)域適合生命繼續(xù)存活。

人類的命運

那么，我們?nèi)祟悤鯓?？現(xiàn)有的化石記錄暗示著人類的未來并不樂觀。平均來說，從誕生到滅亡，一種哺乳動物可以存在大約100萬年。能存在數(shù)千萬年是一件非常罕見的事情。目前，我們?nèi)祟愐呀?jīng)存在了約20萬年，所以我們面前仍有很長的路要走。但是，這一路上會麻煩不斷。

例如說，如果地球平均氣溫上升了8℃，那么就會大幅度地改變我們所知的人類文明：海平面會比現(xiàn)在高出60米，大部分沿海城市會被淹沒；可利用的淡水資源會向兩極移動，使得熱帶地區(qū)基本上無法居住，這意味著南北半球的人口會比現(xiàn)在更為集中……

如果未來的人類最終找到了應(yīng)對這一切的辦法，那么在新的環(huán)境下，他們很有可能會發(fā)生進(jìn)化。最為樂觀的情況下，借助基因技術(shù)、仿生技術(shù)等手段，未來的人類可能會使自己變得與現(xiàn)在的人類完全不一樣。也就是說，未來的人類將會進(jìn)化為一個新的物種。

在遙遠(yuǎn)的未來，如果人類或新人類真的能存活下來，那么他們肯定會嘗試給地球降溫，雖然選擇非常有限。一種能有效降低地球氣溫的辦法，是給地球建造一個行星級的遮陽傘。但是距今40億年之后，任何形式的遮陽傘也無法阻擋太陽的熾熱。不過，仍有一些更為激進(jìn)的選擇，例如遷移地球。

隨著太陽變亮，太陽系的宜居帶——水可以以液態(tài)形式存在的范圍——會向太陽系邊緣移動，而地球?qū)⒉辉偬幵谝司訋е?。那么，我們也可以試著遷移地球，使它離太陽遠(yuǎn)一些，再次回到宜居帶中。一種可行的辦法，是借助飛向地球的彗星或小行星對地球的引力影響。如果安排得當(dāng)，你就可以將彗星或小行星的軌道能量轉(zhuǎn)換成地球的軌道能量，來使得地球公轉(zhuǎn)速度提高，并向外遷移。

大約在75億年之后，太陽會膨脹為一顆紅巨星。此時，木星或土星的一些衛(wèi)星應(yīng)該會處在宜居帶中，人類也可以選擇搬到那里生活。

但不管怎樣，太陽最終會變?yōu)橐活w白矮星，并逐漸冷卻和黯淡下去。所以，即使我們沒有被烤死，也可能會被凍死。除非，我們搬到了太陽系以外的宜居之地。