地球|如果不出意外,人类还能在地球上生存多久?科学家算出了准确时间

对于生命而言 , 宇宙其实是很不友好的 , 即使是被我们称为“生命天堂”的地球也不是绝对安全 , 一个典型的例子就是 , 在大约6500万年前 , 地球因为一颗巨大的小行星的撞击而发生巨变 , 从而导致了称霸地球长达1.6亿年的恐龙从此消失 。
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如果这样的事情再发生一次 , 我们人类估计也很难撑得过去 , 当然了 , 像小行星撞击地球这种事件只是一种意外 , 假如运气特别好的话 , 人类在未来不一定会遇到这样的事 。 然而就算真是这样 , 地球也不可能永远适合人类生存 。
如果不出意外 , 人类还能在地球上生存多久呢?
在地球上包括我们人类内的绝大部分生命都是依赖于太阳生存 , 一旦太阳出了问题 , 地球也就不再适合人类生存 , 也就是说 , 在不考虑不可预知风险的情况下 , 太阳在未来如何演化就成了“人类还能在地球上生存多久”这个问题的决定因素 。
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其实太阳的寿命是可以计算出来的 , 由于太阳向各个方向释放出的能量都是相等的 , 因此我们只需要测量出太阳每秒钟辐射到地球单位面积上的能量值 , 再将其与以太阳为中心 , 日地距离为半径的球体表面积相乘 , 就可以计算出太阳每秒钟释放出的总能量 。
在此之后 , 我们根据爱因斯坦提出的质能方程式“E=MC^2” , 就可以计算出太阳在单位时间内消耗的“燃料” , 接下来将太阳的“燃料”的总量除以这个值 , 就可以计算出太阳的寿命 。 以我们人类现在的科技实力 , 要获得相关的数据并不难 , 事实上 , 科学家就是通过这种方法计算出 , 太阳的“燃料”大约还可以“燃烧”50亿年的时间 。
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(注:太阳释放的能量其实来自于其内部的核聚变反应 , 这不能称之为燃烧 , 但为了方便讨论 , 本文用了“燃烧”这个词 , 并特意加上了引号 , 请大家注意区分)
这样看来 , 太阳留给人类的时间似乎还有很多 , 但事实却并非如此 , 科学家告诉我们 , 人类还能在地球上生存的时间 , 其实比50亿年要短得多 , 这是因为太阳的“燃烧”并不是均匀的 , 自从诞生以来 , 太阳这个“火球”就一直在“越烧越旺” , 其在单位时间内释放出的能量也在稳定地增加 。
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随着太阳的“越烧越旺” , 地球在单位时间里接收到的能量也会相应地增加 , 这就会造成地球的温度不断上升 , 当上升到一定程度的时候 , 地球也就不再适合人类生存 。
根据太阳的这种演化方式 , 再辅以由高精度观测设备得到的相关数据 , 科学家算出了准确时间——10亿年 。 在10亿年以后 , 地球表面的温度将上升至50摄氏度左右 , 届时地球上的海洋将蒸发殆尽 , 人类也不可能在地球上继续生存 。
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太阳为什么会“越烧越旺”?
在太阳的主序星阶段 , 其内部核聚变主要是“质子-质子链反应”(如上图所示) , 我们可以简单地将其理解为 , 在太阳的内部 , 氢不断地聚变成氦并释放出大量的能量 , 而由于太阳内部的温度和压强不足以点燃氦的核聚变 , 因此这些氦就会在太阳的内部持续堆积 , 从而使太阳核心的反应壳层的面积不断增加 。
很明显 , 反应壳层的面积增加了 , 单位时间内参与核聚变的氢也会增加 , 太阳在单位时间内释放的能量当然也就越来越多了 , 这就是太阳“越烧越旺”原因 。
人类的使命
在地球形成之初 , 太阳传递给地球的能量远不如现在这么多 , 然而在那个时候 , 地球的大气层中充满了二氧化碳、甲烷等温室气体 , 这使得地球可以保持温暖 。
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在此之后 , 随着太阳释放出的能量的逐渐增加 , 地球本该越来越热 , 但地球上又及时地演化出了能够进行光合作用的生命 , 在它们的努力下 , 地球大气层中的温室气体又迅速减少 , 从而让地球可以更好地散热 。
时至今日 , 大自然再也没有其它的机制可以对抗“越烧越旺”的太阳 , 不过地球上又出现了拥有高等智慧的人类 , 因此如何长时间地让地球处于一个适合生命生存的环境 , 就成了我们人类的使命 。
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好消息是 , 如果不出意外 , 人类还有10亿年的时间 , 以目前人类科技的发展速度来看 , 经过这么长的时间 , 人类很可能早已发展成了科学家所设想的可以操控恒星的II型文明 , 运气好的话 , 人类甚至还可能发展成可以操控整个银河系的III型文明 , 这样就可以轻松地解决我们现在所预见的这个难题 。
好了 , 今天我们就先讲到这里 , 欢迎大家关注我们 , 我们下次再见`
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