未来地球啥模样?

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  一旦磁场变弱,宇宙带电粒子可能对地球某些地方造成威胁。例如在各地构成磁极的近旁,带电高能粒子会接近到地表;潜入距地面100千米左右低空的质子,还会破坏臭氧层,这样未被臭氧层吸收的有害紫外线等也到达地表。这些带电粒子或紫外线对地球生物会造成多大影响,科学家可通过调查过去地磁场逆转时的情况给予估测。
  
  周期彗星雨袭击行星
  
  据科学家推测太阳大约65亿年后可能开始膨胀,而且1亿年后在太阳近旁引起超新星爆发,此外还有众多的彗星冲进太阳系中心,引发地球生物大灭绝。
  太阳系是以太阳为中心的行星系,几乎是圆盘状分布。在海王星的外侧,将圆盘扩大到100天文单位(1天文单位等于地球与太阳的平均距离,约1亿4 960万千米)左右,有库珀彗星带,1990年以来已先后发现,属于这个带的直径超过100千米以上的彗星有数十个。彗星主要是由冰组成的小天体。1万~10万天文单位的范围内有包围太阳系的无数彗星,称之奥尔特星云。库珀带和奥尔特星云是大约45亿年前太阳系诞生时形成的。现在,最靠近太阳的星星在约100万天文单位的距离。奥尔特星云比该星更接近太阳,所以主要受太阳的引力支配。
  现已知道,地球生物的灭绝事件不单是6 500万年前的恐龙灭绝,过去已经发生过十余次。而且据科学家调查,这些灭绝事件似乎有周期性,其周期大约是2 600万年。
  如果这样的周期性是真实的话,那到底是什么原因呢?众所周知,银河系集中了大量的行星或恒星。太阳系不单绕着银河系旋转,而且还在银河系上下运动。太阳通过恒星最集中的银河系中心层时,有可能通过某些恒星的近旁,于是存在这些恒星的引力对在奥尔特星云中的彗星产生影响的可能。结果在恒星近旁的奥尔特星云中的彗星从太阳系中逃脱,反而坠落到太阳系的中心,变成无数的彗星雨。假如彗星冲撞地球,必然导致大量生物灭绝。
  
  由于氮氧化合物破坏臭氧层,在以后几十年间地球生物将直接遭到来自太阳紫外线的危害。另外,氮氧化合物还能形成酸雨,对地球表面的生物和建筑物造成破坏。高能量的伽马射线在大气中有可能通过核反应制造放射性物质,对地球的灾害可能远比紫外线和酸雨严重。如果伽马射线爆发产生的冲击波袭击地球,将引起大规模的地震或海啸,地表也将受到大量宇宙射线的照射,这将引起灾难性后果。专家认为,在过去地球发生的数起生物大灭绝中,不排斥有伽马射线爆发引起的。
  
  地球自转周期延长
  
  月球以每年约3.8厘米的速度远离地球,地球自转的周期也正一点点地变长。现在的地球一天(自转周期)约24小时,月球与地球的平均距离大约38万千米。但是,10亿年后地球的1天约变为31小时,月球将远离地球约41万千米。反过来追溯过去,月球靠近地球时的每天时间比现在短,10亿年前的地球一天约19小时,与月球的距离约35万千米。再者月球诞生的45亿年前,地球的一天约5小时,可推断当时月球距地球只有2万千米左右。
  4亿6千万年后,那时人们将永远不可能看到日全食了。日食是月球进入太阳与地球之间,遮住太阳光的现象。现在,在地球看月球与太阳的外观太小几乎相等,可以看到月球完全遮住太阳的日全食,遮住局部的日环食或日偏食。未来月球远离地球而去,人们看到的月球将比太阳小得多,因此,月球将无法完全遮住太阳,人类只能看到日环食或日偏食。
  地球在月球力作用下引起海潮的涨落。在潮汐力作用下向着月球方向及其相反方向的海面上涨。这是与月球的引力与地球自转产生离心力的大小有关。月球作用在地球上各点的引力均向着月球中心,而且越靠近月球引力越大。所以向着月球的一侧引力大,背着月球的另一侧则是地球的离心力占主导地位。但是由于海面的变化需要时间,潮水上涨的方向实际上是偏向地球的自转方向,即使海面上涨的月潮汐力是作用在地球自转的反方向上,对地球自转起到制动的作用,使地球自转减速。但在其作用下,月球从地球获得能量减少而远离。
  
  大约2.5亿年后,像过去泛古陆那样的终极超大陆将再度在地球出现,超大陆出现的同时又面临着解体的命运。过去泛大陆开始分裂时,引起史上最大的生物大灭绝。几乎与此同时,在非洲下面的热羽柱流诞生,火山活动异常频繁,表层环境出现大规模缺氧状态,栖息在近海的大型生物几乎灭绝。2.5亿年后,人类是否存在也未可知,但是承载未来生物的地球被其内部的运动颠簸不停,正处在走向新地质时代的过渡期。
  
  海水消失于地球内部
  
  姑且不说地球上的海水是怎样来的,且看辽阔的海洋,其水量不是一成不变的。海水量变动的事实,是在上个世纪中叶查明世界地质后才知道的。即花岗岩质的水成岩开始大量形成是在8亿年后,在那以前的造山地带只有极少量的存在。花岗岩质水成岩没有陆地不可能形成。据此,早于8亿年前的时代,虽没大陆地壳存在,但几乎都没于海面下。这个事实暗示,在地球史前半期,海水总量比现在多。
  那么何以海水量减少了呢?首先解释现在海水的大规模循环机制。尽管地幔物质可能只包含一点点水,但是地幔层的容积是巨大的,所以地幔层可能包含水的总量也是巨大的。一旦地幔通过对流,接近地表,部分的水成岩溶解生成岩浆,将水转移到岩浆,不久释放到地表。从玄武岩浆生成的中央海脊每年产出7 500万吨海水,加上像日本列岛火山那样的在板块沉入带的火山每年释放1.5亿吨以上的海水,合计每年从地幔向地表释放2.33亿吨海水。
  另一方面,从地表向地幔转移的海水量是多大呢?新的板块在中央海脊生成时产生的岩浆,凝固时与海水发生激烈反应,海水被吸入矿物之中。像这样海洋板块随心所欲吸收大量海水,并水平移动,待到再沉入海沟时,大部分被释放的海水又返回地表。但是如果沉入板块的年代越久且温度越低,被板块吸入的海水即使下降到比410千米更深的地幔,仍然不析出而被储存起来。而深度在410~660千米的地幔层的储水能力约为地表海水总量的5倍。现在从海沟运到这个地幔层的海水每年是11.2亿吨,即转移到地幔的海水大约是从地幔析出到地表水的5倍。如果简单地套用现在的速度,因为1亿年海平面下降250米,那么15亿年后,现在的海水将被地幔饮尽。事实上,这个速度明显地比过去加快,这将进一步加快海平面下降的速度,或许在10亿年后地球表面海水将可能消失得全无踪影。
  
  太阳系诸星皆结冰
  
  
  众所周知,太阳从进入主序星阶段的45亿年前到现在,太阳光增强了30%。今后太阳光将继续增强,为此,地球的温度也将继续上升。据预测,65亿年后,太阳结束主序星阶段的时候,太阳光强度将是现在的2.2倍,地球的平均温度将比现在高60oC左右,如果地球那时还有海的话,海水都快要沸腾了。对人类而言,那时火星的环境将更为舒适。
  太阳进入老年后会逐渐膨胀成红巨星。这个阶段将持续几亿年,其间太阳的亮度是现在的2 000倍,木星或土星附近的温度也将上升,木星的冰卫星将被蒸发不复存在了。太阳的外层气体将膨胀到达现在地球轨道附近。
  另一方面,太阳将继续向太空释放气体,最终太阳的质量减到主序星阶段的60%。由于太阳的引力减弱,于是行星远离太阳。一旦太阳质量减到60%,行星与太阳的距离比现在远70%左右,水星、金星被吞下的可能性很大。但是地球因太阳膨胀到来之前已远离,所以还能继续幸存下来,火星或木星型行星(包括木星、土星、天王星、海王星)也将继续存在。
  由于太阳的质量还不够大,密度非常高的中心部分到一定大小后不再坍塌,即温度不再进一步升高,中心核聚变反应的火焰将熄灭,太阳逐渐失去光亮,膨胀的外层部分坍塌、冷却后变成致密的白矮星。此时包括地球在内幸存下来的行星,尽管照旧在其周围旋转,皆都结成冰球。太阳系进入了最后的沉寂。
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