2020是個不太平安的年份,大家都在朋友圈感嘆:「地球太危險,我要回火星」,當然這是個笑話,因為以人類技術哪都去不了,還得乖乖的呆地球上!假如沒有那麼多么蛾子事情,地球平平安安一直到老死,能過多少年?
歷史上那麼多可怕的災難我們就忽略了,僅憑地球的天然條件,它到底能讓生命延續多久?和生命延續相關的有如下幾個因素,我們逐一分析這些因素的影響!
空間環境:太陽
地球環境:大氣、水、能源、氣候
萬物生長靠太陽嘛,如果沒有太陽地球再好的條件又如何?所以在這個日地系統中最重要的一環就是太陽,因此太陽的穩定與否關係到太陽系能否穩定運行!那麼太陽的壽命如何?
太陽是一顆黃矮星,它在銀河系中的個頭算不上大,但絕對不小,從恆星的發展規律來說,紅矮星才是恆星中壽命最久的,但紅矮星運行不太穩定,而黃矮星儘管後期會膨脹成紅巨星,但從誕生之初後的很長一段時間裡都能穩定運行!太陽已經燃燒了50億年,它還有多久呢?
像太陽一樣的黃矮星有一個特徵,燃燒後的氦元素會在核心堆積,這個逐漸積累壓力加大後會在很短的時間內燃燒完畢,產生類似超新星爆發的效果,這就是氦閃!當然這能量比不上超新星的能量,但也會讓恆星出現的超級爆發!
太陽的光變曲線
此時在表面的大量恆星物質會隨著這次爆發進入整個恆星系,並且在黃道面上擴散,當然也會到達地球,所以到恆星的這個時刻,地球也就終結了,那麼何時會發生呢?大概離開主序星後大約12.5億年,時間其實還很充裕,目測估計還有30億年以上!
那麼地球自身還能支撐多久呢?
首先我們從大氣的角度來衡量,地球每年逃逸的大氣大約超過10-20萬噸,但卻無需擔心它會跑光,一來這對於地球龐大的大氣質量來說不過是九牛一毛而已,而且地球每年都在接受太陽風以及彗星物質補充,所以大氣是跑不完的!
大氣能用多久?
但必須要告訴各位一個可怕的事實,之所以地球大氣每年跑的不多是因為有磁場保護,而磁場則是高溫內核的流動的發電機效應所產生,隨著地球內核放熱的放射性衰變物質早已過半衰期,能量越來越少,溫度降低未來不再流動而無法產生磁場,到時候大氣跑得比現在快多了,所以到那會地球也就結束了,大概還有多久呢?大約23億年,到那會地球內核冷卻了,再也沒有磁場不再保護大氣!
水能用多久?
那麼地球上的水呢?會永續存在下去嗎?其實水的存在是依託於大氣的,當大氣層消失,那麼二水可能也就不再存在了,因為大氣壓降低會讓水大量蒸發,在陽光下分解,氫原子快速逃逸,剩下氧原子會將地球上能氧化的東西統統氧化了,變成像火星一樣的紅色星球!
大氣和水的消失其實還很遠,以億年為單位的時間對人類來說實在太遙遠了,但人類不只是喝水喝呼吸就夠了,還需要能源,那麼如果按現代科技自然發展,能源能用多久呢?從2019年英國BP石油公司的評估,地球上的石油大約探明儲量大概可以用50年,煤炭則更久一些,但也不過幾百年而已!
能源能用多久?
核裂變的鈾-235燃料則可以更久,目測能用數千年!假如可以用增殖堆技術的話,還能將鈾-238轉換成可以裂變的鈽-239,那麼理論上這個時間可以擴大到數千年甚至更久,而且在現代這個技術已經比較成熟!
數千年後怎麼辦?只有核聚變可以拯救人類,因為到那時,石油和煤炭以及天然氣都已經耗盡,僅存的只有核燃料和太陽能以及風能等太陽的次生能源,而這些將遠遠滿足不了人類科技的發展,因此不實現核聚變,人類將死路一條!
適合生存的氣候還能保持多久?
從以上三個條件來看,似乎人類還可以生存非常久遠的時間,當然還有一個最重要的條件,就是氣候環境,因為它直接關係到農業生產與宜居環境!
從工業革命以來,地球已經溫升1.15度,儘管看起來並不嚴重,但南極和北極的接連創紀錄的高溫,以及海洋環境的惡化等,越來越讓人類未來面臨不可控的因素,而且在幾個因素中,氣候環境相關的因素最複雜,也最難預測,因此未來對人類的挑戰是非常大的,而且這個將完全控制在人類自己手裡,聯合國政府間氣候變化專門委員會希望到本世紀末,溫升可以控制在1.5攝氏度以內!
當然這是一個挑戰,但更是一個警告,因為這是人類唯一的地球!
這是一個挺嚴肅的問題,儘管我們羅列了一些天然條件,但其實人類面臨的威脅要多得多,因為一直以來小行星的威脅從來不能忽視,超級火山噴發也不能置之不理,甚至還有病毒威脅人類,所以萬一地球有難,能搬到哪裡去?
其實太陽系裡沒有一個地方可以去,勉強能去的就是火星,其次就是木星和土星的衛星,但後者太冷,所以就只有火星了,但火星一片荒涼比撒哈拉條件都要差100倍,所以火星上生存是需要強大的技術支撐的!
但到達火星並生存下去並沒有人類無法逾越的技術原理難關,人類只要下定決心在火星上建立殖民地還真不是什麼難題,只是看人類的危機感到底有多強,至少從現在來看,儘管中美都有登陸火星的計劃,但慢吞吞,並沒有全力以赴,因為看上去還沒有到那個時代!