據(jù)國外媒體報(bào)道,所有生命都有消亡的一天,地球上的生命也是如此。消亡之日終會(huì)到來,但問題是,在那一天到來之前,我們還剩下多少時(shí)間呢?
化石記錄顯示,地球已經(jīng)有35億年歷史了。這段時(shí)間里,地球曾被冰凍過、被隕石撞擊過、被有毒物質(zhì)污染過、甚至被致命輻射照射過。顯然,要想完全摧毀這顆行星,并不是件容易的事情。
但仍有許許多多潛在的危險(xiǎn)威脅著我們的星球。到底是什么樣的災(zāi)難,會(huì)最終將地球變成一個(gè)寸草不生的世界呢?
火山爆發(fā)
預(yù)測(cè)時(shí)間:0-1億年內(nèi)?不確定
地球上的生命離完全滅絕最近的一次,大概是兩億五千萬年以前的二疊紀(jì)末大滅絕。那次事件造成了百分之八十五的生命從地球上消失,海洋中則有百分之九十五的生命滅絕。
沒人能確定當(dāng)時(shí)到底發(fā)生了什么,但考慮到當(dāng)時(shí)的火山活動(dòng)十分活躍,這樣的事情似乎并不是巧合。今天,我們會(huì)為黃石這樣的超級(jí)火山噴發(fā)感到擔(dān)心。但和兩億五千萬年前的那次火山爆發(fā)相比,那就是小巫見大巫了。
那時(shí),西伯利亞的火山活動(dòng)規(guī)模十分龐大,持續(xù)的時(shí)間也很長,火山灰形成了一片有八個(gè)英國那么大的區(qū)域。這么大規(guī)模的火山爆發(fā)極其罕見,但絕不是天方夜譚。
挪威奧斯陸大學(xué)的亨里克·斯文森(Henrik Svensen)表示,我們不知道這樣的災(zāi)難什么時(shí)候會(huì)再次降臨到地球上。在兩億年之前、一億八千萬年前和六千五百萬年前,也發(fā)生過類似規(guī)模的火山爆發(fā)事件,可見規(guī)律性并不強(qiáng)。但可以肯定的是,這樣的事情總會(huì)再度發(fā)生的。而當(dāng)它真的發(fā)生的時(shí)候,問題就變成了,它會(huì)帶來什么樣的后果。
斯文森的研究表明,超級(jí)火山爆發(fā)導(dǎo)致物種滅絕的能力取決于火山爆發(fā)的地理位置。他之所以得出這樣的結(jié)論,是因?yàn)閮蓛|五千萬年前的那次火山爆發(fā)也許并不是大規(guī)模物種滅絕的直接罪魁禍?zhǔn)?。真正害死它們的,也許是鹽。西伯利亞的鹽儲(chǔ)量十分豐富。而斯文森認(rèn)為,在被火山活動(dòng)帶來的熱量烘烤之后,這些鹽會(huì)釋放出大量破壞臭氧層的物質(zhì)。因此,地球上的物種不得不面臨有害的宇宙射線的照射,大多數(shù)生物也因此滅絕。
壞消息是,目前地球上仍有大量的鹽?!皷|西伯利亞是地球上鹽儲(chǔ)量最豐富的地區(qū)之一,”斯文森說,“巴西的近海地區(qū)也有許多鹽?!?/p>
倘若上述地區(qū)發(fā)生了大規(guī)模的火山爆發(fā),許多物種便會(huì)隨之滅絕。但不大可能所有生物都消失殆盡,畢竟,在二疊紀(jì)末大滅絕時(shí),盡管物種大量死亡,但像細(xì)菌這樣的單細(xì)胞生物卻安然無恙地挺了過來。
小行星撞擊
預(yù)測(cè)時(shí)間:四億五千萬年之內(nèi)?
當(dāng)今世界里,恐龍和小行星的宿怨似乎已經(jīng)成了常識(shí)。既然一顆巨大的小行星造成了世界上最大的動(dòng)物——恐龍的滅絕,如果再來一顆的話,會(huì)造成地球上所有的生命消亡嗎?
和上一個(gè)問題類似,這同樣取決于小行星撞擊地球的位置。我們知道,地球也曾遭到過幾次大型小行星的襲擊,但它們似乎并未造成大規(guī)模的物種滅絕。
加拿大曼尼古根隕石坑(The Manicouagan crater)是世界上最大的隕石坑之一,它是一次發(fā)生在兩億一千五百萬年前的隕石撞擊的產(chǎn)物。但化石記錄顯示,那次撞擊并未造成和恐龍滅絕規(guī)模一樣大的物種滅絕。這也許是因?yàn)?,該隕石坑是在惰性結(jié)晶巖上形成的。而與之相反的是,如果隕石撞上了易揮發(fā)的沉積巖,就會(huì)將大量容易引起氣候變化的氣體釋放到大氣中,從而引發(fā)全球性的大規(guī)模物種滅絕。
好消息是,像恐龍滅絕那樣的物種滅絕事件是極其罕見的。和那次一樣大的小行星大約每5億年才會(huì)撞擊地球一次。
但即便真發(fā)生了這樣的事情,大規(guī)模物種滅絕也不可能變成物種的完全消亡。除非地球被比小行星更大的星體擊中——比如一顆流浪行星——才有可能發(fā)生這樣的悲劇。
而在此之前或許也曾發(fā)生過這樣的先例。有些科學(xué)家認(rèn)為,地球在形成之初,便被一顆流浪的行星擊中過,撞擊的碎片則形成了月球。“在拉斯·馮·提爾的電影上映之后,我們將這種說法稱為‘憂郁癥假說?!北M管如此,發(fā)生這種事的幾率仍然是非常小的。(《憂郁癥》,2011年上映電影)
地核停轉(zhuǎn)
預(yù)測(cè)時(shí)間:3億-4億年內(nèi)
針對(duì)這一假說,我們可以借鑒2003年上映的電影《地心搶險(xiǎn)記》(The Core)。這部電影講述的是,地核因?yàn)椴恢脑蚝鋈煌V沽宿D(zhuǎn)動(dòng),美國政府隨即展開計(jì)劃,鉆入地心,讓地核重新轉(zhuǎn)動(dòng)起來——因?yàn)槿绻睾送^D(zhuǎn)的話,地球的磁場(chǎng)就會(huì)消失,一切生命都將受到威脅。
《地心搶險(xiǎn)記》講的大多是胡話,一直飽受科學(xué)家指責(zé)。但它講的也并不都是錯(cuò)的。有些研究人員的確認(rèn)為,地球的磁場(chǎng)會(huì)使太陽發(fā)射的電離粒子偏離方向,防止它們侵蝕地球大氣層。若此言為真,磁場(chǎng)一旦消失,大氣層也會(huì)隨之消失,生命也就不復(fù)存在。
火星可能就有過類似的經(jīng)歷。而火星或許一度比現(xiàn)在要宜居得多。
1997年,加州理工學(xué)院的約瑟夫·科奇文克(Joseph Kirschvink)和同事找到了一些證據(jù),說明火星也曾有過磁場(chǎng),但后來又消失了?!盎鹦堑拇艌?chǎng)大約在37億年前消失,從那時(shí)起,它便一直保持著現(xiàn)在這種冰封的狀態(tài)?!笨破嫖目苏f道。
你也許聽人說過,地球的磁場(chǎng)正在逐漸減弱。但無須擔(dān)心,這是因?yàn)榈卮艌?chǎng)正在調(diào)轉(zhuǎn)方向,而不是漸漸消失。大約每隔幾百萬年,地球的磁場(chǎng)方向就會(huì)翻轉(zhuǎn)一次。
“地磁場(chǎng)方向的改變并不代表著地磁場(chǎng)的消失?!庇锲执髮W(xué)的理查德·霍爾姆(Richard Holme)說道。他還表示,地磁場(chǎng)方向的改變會(huì)對(duì)磁場(chǎng)產(chǎn)生一些奇怪的作用,但不會(huì)“對(duì)生物造成嚴(yán)重影響”。
那么,地球磁場(chǎng)最終有可能完全消失嗎?劍橋大學(xué)的理查德·哈里森(Richard Harrison)認(rèn)為,至少短時(shí)間內(nèi)是不可能的。
這是因?yàn)?,要發(fā)生這樣的事情,地核必須完全成為固態(tài)才行。而目前,只有內(nèi)地核才是固態(tài)的,外地核則是液態(tài)?!皟?nèi)地核每年僅變厚1毫米,”哈里森說道,“而液態(tài)的外地核厚達(dá)2300千米?!?
伽馬射線爆發(fā)
預(yù)測(cè)時(shí)間:50萬年之內(nèi),一顆名叫WR 104的恒星很可能會(huì)造成一次伽馬射線爆發(fā),但很可能避開地球
我們?cè)谟钪嬷惺且蝗~孤舟嗎?如果不是的話,我們?yōu)槭裁催€沒有和外星文明取得聯(lián)系呢?也許我們可以把過錯(cuò)歸到另一個(gè)致命因素上——大規(guī)模的伽馬射線爆發(fā)(GRBs)。
伽馬射線爆發(fā)是由星體大爆炸導(dǎo)致的,比如說,當(dāng)一顆巨大的恒星爆炸時(shí),或者兩顆恒星相撞時(shí),就會(huì)釋放出大量伽馬射線。從理論上來說,長時(shí)間的伽馬射線爆發(fā)會(huì)使地球臭氧層瓦解,導(dǎo)致地球上的生物直接暴露在致命的紫外線照射之下。
2014年,西班牙巴塞羅那大學(xué)的勞爾·西門內(nèi)斯(Raul Jimenez)和以色列耶路撒冷希伯來大學(xué)(Hebrew University)的茨維·皮蘭(Tsvi Piran)共同進(jìn)行了一項(xiàng)研究,認(rèn)為宇宙中有許多區(qū)域經(jīng)常產(chǎn)生伽馬射線爆發(fā),因此不適宜生命存在。但地球所在的區(qū)域也許并沒有這一困擾。伽馬射線爆發(fā)通常發(fā)生在星系中央地帶,或是恒星密集的區(qū)域,而地球這兩點(diǎn)都不符合。
“現(xiàn)在地球上之所以存在生命,是因?yàn)榈厍蜻€沒遇到過長時(shí)間的伽馬射線爆發(fā),而如果真的遇上了的話,那將會(huì)導(dǎo)致所有物種一并消亡,”西門內(nèi)斯說道,“如果地球比現(xiàn)在更接近銀河系中央的話,生命也許就不復(fù)存在了?!?/p>
他們認(rèn)為,地球也許偶爾受到過伽馬射線爆發(fā)的影響,并在化石記錄中留下過蛛絲馬跡。約四億四千萬年以前,地球上發(fā)生了奧陶紀(jì)志留紀(jì)物種大滅絕,造成許多物質(zhì)消失,而科學(xué)家認(rèn)為,正是伽馬射線爆發(fā)導(dǎo)致了這一事件的發(fā)生。
但即便真是這樣,地球上的生物也不大可能因?yàn)橘ゑR射線爆發(fā)而全部消亡。雖然不斷有人發(fā)出警告,認(rèn)為致命的伽馬射線爆發(fā)總有一天會(huì)導(dǎo)致所有物種滅絕,但近距離內(nèi),還沒有哪顆恒星可以對(duì)我們?cè)斐蛇@樣的威脅。
更振奮人心的消息是,伽馬射線爆發(fā)的幾率正在不斷減小。伊利諾伊州費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室的詹姆斯·安尼斯(James Annis)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行了研究,估算出每十億年之內(nèi),每個(gè)星系只需遭受5至50次伽馬射線爆發(fā)。而銀河系何其廣闊,這樣的事件發(fā)生在地球附近的幾率實(shí)在是微乎其微。
就算哪次不走尋常路的伽馬射線爆發(fā)當(dāng)真擊中了地球,安尼斯也認(rèn)為,它不可能除去地球上所有的生物,因?yàn)楹K旧砭褪墙^佳的防輻射利器?!拔也幌嘈刨ゑR射線會(huì)將所有海洋生物趕盡殺絕,”他說,“我也很難相信它會(huì)造成海水魚類的大規(guī)模滅絕。我認(rèn)為伽馬射線爆發(fā)會(huì)殺光地表生物和體型較大的淺海生物,就像是沿著和生物演變相反的方向進(jìn)行?!?/p>
當(dāng)然了,人類到時(shí)肯定將不復(fù)存在,但還會(huì)有其它形式的生命繼續(xù)繁衍下去。
四處亂竄的恒星
預(yù)測(cè)時(shí)間:可能接下來的一百萬年內(nèi)就會(huì)發(fā)生
數(shù)十億年以來,太陽系中的行星們都在各自的軌道上穩(wěn)定地運(yùn)轉(zhuǎn)。但倘若有另一顆恒星從附近路過呢?這聽上去似乎不可思議,但2015年2月,紐約羅切斯特大學(xué)一支由埃里克·瑪瑪杰克(Eric Mamajek)帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)宣布,這一事件的確發(fā)生過——而且令人驚奇的是,就是在“不久之前”發(fā)生的。
僅僅7萬年以前,即地球上的物種開始走出非洲的時(shí)候,一顆名為肖爾茨星(Scholzs star)的紅矮星從太陽系外圍擦肩而過。它穿過了一片名為奧爾特云(Oort cloud)的地區(qū),那里稀疏地分布著一些細(xì)小的冰塊,離太陽系行星相隔甚遠(yuǎn)。
這并不是第一顆從太陽系穿行而過的恒星,也不會(huì)是最后一顆。科學(xué)家們預(yù)計(jì),在接下來的幾百萬年間,還會(huì)有幾顆游離的恒星掠過太陽系。
同樣是在2015年2月,德國海德堡麥克斯·普朗克天文研究所的科爾林·貝勒·瓊斯強(qiáng)調(diào),有兩顆恒星必須引起我們的關(guān)注。Hip 85605在24萬年至47萬年間可能接近地球,GL 710則會(huì)在130萬年之內(nèi)來到我們附近。瑪瑪杰克表示,GL 710“比肖爾茨星稍大一點(diǎn)兒”,但離我們的距離更遠(yuǎn)。盡管如此,GL 710或Hip 85605到底有沒有可能對(duì)地球上的生物造成威脅呢?
用三個(gè)字來回答,“不可能”?!皟H有一顆恒星從奧爾特云中穿了過去,這并不能說明地球已經(jīng)危在旦夕?!必惱铡き偹拐f道。
這幾顆恒星都可能導(dǎo)致奧爾特云中的細(xì)小天體飛向地球。但就像我們已經(jīng)知道的那樣,就算它們真的擊中了地球,也不太可能導(dǎo)致所有生物滅亡。
從理論上來說,如果某顆較大的游離恒星在穿過奧爾特云時(shí)變成了超新星的話,我們倒有理由感到驚慌,因?yàn)樗鼤?huì)向太陽系內(nèi)部發(fā)射致命的伽馬射線?!俺滦请x得越近,電離輻射就越強(qiáng)。離我們的距離近10倍,輻射劑量可以大上100倍。”貝勒·瓊斯說道,“這已經(jīng)足夠造成大規(guī)模傷亡了?!钡€表示,這種“完美風(fēng)暴”發(fā)生的可能性是微乎其微的。
如果一顆游離的恒星從太陽系內(nèi)部穿過,造成的危害也會(huì)大許多,但這種事發(fā)生的幾率同樣極小。“我們目前還不知道有哪顆恒星會(huì)進(jìn)入太陽系內(nèi)部?!必惱铡き偹贡硎尽R?yàn)樘栂堤×耍簭牡厍虻教柕木嚯x只有從地球到奧爾特云邊緣距離的五萬分之一。
研究人員能找出無數(shù)種可能對(duì)地球造成威脅的因素。2015年2月似乎是收獲頗豐的一月:另外一項(xiàng)研究認(rèn)為,我們應(yīng)當(dāng)對(duì)銀河系中的“暗物質(zhì)”保持警惕。但瑪瑪杰克認(rèn)為,我們對(duì)暗物質(zhì)所知甚少,因此完全沒必要擔(dān)心?!拔覀儾恢腊滴镔|(zhì)粒子到底是什么,也不知道它們湮滅并產(chǎn)生能量的形式是什么。”
實(shí)際上,綜合這么多研究來看,最有用的信息應(yīng)當(dāng)是,在接下來的數(shù)十億年里,不會(huì)有什么太陽系外的威脅造成地球上全部物種的死亡。“地球上肯定有一些物種,能挺過幾乎所有的大型災(zāi)難。”瑪瑪杰克說道。
唯有生命本身值得畏懼
預(yù)測(cè)時(shí)間:5億年內(nèi)
然而,有那么一種毀滅性的力量,很可能造成所有物種的消亡。距西雅圖華盛頓大學(xué)的皮特·沃德(Peter Ward)稱,生命最大的威脅或許就來自于生命本身。
他將這一理論稱為“美狄亞假說”(Medea hypothesis)。這一命名是為了向著名的蓋婭假說(Gaia hypothesis)致敬。蓋婭是希臘神話中的大地女神,蓋婭假說認(rèn)為,是地球上的生命自身使得地球適于生存。而美狄亞則是希臘神話中一名殺害了自己的子女的人物。沃爾德認(rèn)為,地球歷史上許多次大規(guī)模物種滅絕,都是由生物自身導(dǎo)致的。
比如說,約23億年前,新型光合生物向大氣中釋放了大量氧氣。而此前地球上從未有過游離狀態(tài)的氧氣,因此微生物們難以適應(yīng),發(fā)生了大規(guī)模滅絕。
接著,四億五千萬年前,陸地植物首次出現(xiàn)。植物根系扎破了巖床,加快了巖床中的礦物質(zhì)與空氣中的二氧化碳發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。這使大氣中的二氧化碳被“固定”住,減輕了溫室效應(yīng),結(jié)果導(dǎo)致了冰河時(shí)期的到來。
沃德表示,在遙遠(yuǎn)的未來,這些事件會(huì)對(duì)地球產(chǎn)生極其嚴(yán)重的影響。隨著太陽年齡不斷增加,太陽的溫度也在上升,導(dǎo)致地球溫度上升。這意味著,巖石與大氣中的二氧化碳的反應(yīng)會(huì)加快——植物的根系也會(huì)加快這一進(jìn)程。
久而久之,大氣中的二氧化碳被消耗殆盡,植物也就無法進(jìn)行光合作用。隨著植物的滅亡,動(dòng)物也活不長了。沃德認(rèn)為,這一系列事件都會(huì)在不遠(yuǎn)的將來發(fā)生,也許就在5億年之內(nèi)。
到時(shí),地球上還有微生物,但它們也將變得非常脆弱。“如果地球上只剩下少數(shù)微生物,而且沒有堅(jiān)強(qiáng)的生態(tài)系統(tǒng),物理上的干擾就會(huì)造成大規(guī)模的物種滅絕?!蔽值抡f道。
沃德表示,類似于阿加莎·克里斯蒂1934年發(fā)表的小說《東方快車謀殺案》中所描寫的案件,要想除去地球上所有的生物,也許需要幾名“兇手”同時(shí)動(dòng)手?!八鼈兊囊?guī)??赡芎艽?,甚至是像地核停轉(zhuǎn)那樣的超大規(guī)模事件??傊?,單個(gè)因素是不可能導(dǎo)致所有生物滅絕的。”但如果在地球上的生物大量減少之后,又有一顆巨大的小行星或者伽馬射線爆發(fā)襲擊地球,大規(guī)模滅絕就可能接踵而至了。
搜尋地外生物的科學(xué)家也認(rèn)為,地球很可能在自己的滅絕中占有一席之地。
太陽膨脹
預(yù)測(cè)時(shí)間:10億年至75億年之間
如果上述事件均未發(fā)生的話,太陽遲早會(huì)把我們干掉。我們的恒星將我們籠罩在它的光芒之下,并為幾乎所有地球生物提供生命所需的能量。但它并不會(huì)永遠(yuǎn)這么友好下去。
我們已經(jīng)觀察到,太陽的溫度在不斷升高。它遲早會(huì)變得超級(jí)熱,導(dǎo)致地球上的海水全部蒸發(fā),并引發(fā)無法掌控的溫室效應(yīng),使地球溫度急劇上升。這一進(jìn)程將在約10億年后開始,除了最最頑強(qiáng)的微生物之外,其它生物都在劫難逃。
但還不止這樣。約50億年之后,太陽會(huì)開始膨脹,成為紅巨星。75億年后,它的邊界將越過地球現(xiàn)在所在的位置。也就是說,膨脹的太陽會(huì)將地球吞噬掉,毀滅掉。
也有理論認(rèn)為,地球或許能逃過一劫。隨著太陽體積膨脹,它的質(zhì)量也將隨之下降,因此地球和太陽之間的距離會(huì)變大。但從2008年進(jìn)行的計(jì)算來看,這還不足以拯救我們的星球。
倘若真是這樣的話,唯一的希望就在于人類自身了。如果到時(shí)還有人類存活,他們的科技也許能讓他們將地球移到安全的地方去。否則,地球上的生命最多也就能活75億年了。