地球生命還能存在多久？

知識 06-13

所有生命都有消亡的一天，地球上的生命也是如此。消亡之日終會到來，但問題是，在那一天到來之前，我們還剩下多少時間呢？

化石記錄顯示，地球已經有35億年歷史了。這段時間裡，地球曾被冰凍過、被隕石撞擊過、被有毒物質污染過、甚至被致命輻射照射過。顯然，要想完全摧毀這顆行星，並不是件容易的事情。

但仍有許許多多潛在的危險威脅著我們的星球。到底是什麼樣的災難，會最終將地球變成一個寸草不生的世界呢？

火山爆發

預測時間：0~1億年內？不確定

地球生命還能存在多久？火山爆發有時會形成一大片新陸地。

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。

沒人能確定當時到底發生了什麼，但考慮到當時的火山活動十分活躍，這樣的事情似乎並不是巧合。今天，我們會為黃石這樣的超級火山噴發感到擔心。但和兩億五千萬年前的那次火山爆發相比，那就是小巫見大巫了。

那時，西伯利亞的火山活動規模十分龐大，持續的時間也很長，火山灰形成了一片有八個英國那麼大的區域。這麼大規模的火山爆發極其罕見，但絕不是天方夜譚。

地球生命還能存在多久？西伯利亞的普托拉納高原。

挪威奧斯陸大學的亨里克·斯文森（Henrik Svensen）表示，我們不知道這樣的災難什麼時候會再次降臨到地球上。在兩億年之前、一億八千萬年前和六千五百萬年前，也發生過類似規模的火山爆發事件，可見規律性並不強。但可以肯定的是，這樣的事情總會再度發生的。而當它真的發生的時候，問題就變成了，它會帶來什麼樣的後果。

斯文森的研究表明，超級火山爆發導致物種滅絕的能力取決於火山爆發的地理位置。他之所以得出這樣的結論，是因為兩億五千萬年前的那次火山爆發也許並不是大規模物種滅絕的直接罪魁禍首。真正害死它們的，也許是鹽。西伯利亞的鹽儲量十分豐富。而斯文森認為，在被火山活動帶來的熱量烘烤之後，這些鹽會釋放出大量破壞臭氧層的物質。因此，地球上的物種不得不面臨有害的宇宙射線的照射，大多數生物也因此滅絕。

壞消息是，目前地球上仍有大量的鹽。「東西伯利亞是地球上鹽儲量最豐富的地區之一，」斯文森說，「巴西的近海地區也有許多鹽。」

倘若上述地區發生了大規模的火山爆發，許多物種便會隨之滅絕。但不大可能所有生物都消失殆盡，畢竟，在二疊紀末大滅絕時，儘管物種大量死亡，但像細菌這樣的單細胞生物卻安然無恙地挺了過來。

小行星撞擊

預測時間：四億五千萬年之內？

地球生命還能存在多久？小行星撞擊可能造成生物大規模滅絕。

當今世界裡，恐龍和小行星的宿怨似乎已經成了常識。既然一顆巨大的小行星造成了世界上最大的動物——恐龍的滅絕，如果再來一顆的話，會造成地球上所有的生命消亡嗎？

和上一個問題類似，這同樣取決於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，但它們似乎並未造成大規模的物種滅絕。

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，它是一次發生在兩億一千五百萬年前的隕石撞擊的產物。但化石記錄顯示，那次撞擊並未造成和恐龍滅絕規模一樣大的物種滅絕。這也許是因為，該隕石坑是在惰性結晶岩上形成的。而與之相反的是，如果隕石撞上了易揮發的沉積岩，就會將大量容易引起氣候變化的氣體釋放到大氣中，從而引發全球性的大規模物種滅絕。

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5億年才會撞擊地球一次。

但即便真發生了這樣的事情，大規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——才有可能發生這樣的悲劇。

而在此之前或許也曾發生過這樣的先例。有些科學家認為，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·提爾的電影上映之後，我們將這種說法稱為『憂鬱症假說』。」儘管如此，發生這種事的幾率仍然是非常小的。（《憂鬱症》，2011年上映電影）

地核停轉

預測時間：3億~4億年內

地球生命還能存在多久？地核短期內不可能完全固化。

針對這一假說，我們可以借鑒2003年上映的電影《地心搶險記》（The Core）。這部電影講述的是，地核因為不知名的原因忽然停止了轉動，美國政府隨即展開計劃，鑽入地心，讓地核重新轉動起來——因為如果地核停轉的話，地球的磁場就會消失，一切生命都將受到威脅。

《地心搶險記》講的大多是胡話，一直飽受科學家指責。但它講的也並不都是錯的。有些研究人員的確認為，地球的磁場會使太陽發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，磁場一旦消失，大氣層也會隨之消失，生命也就不復存在。

火星可能就有過類似的經歷。而火星或許一度比現在要宜居得多。

1997年，加州理工學院的約瑟夫·科奇文克（Joseph Kirschvink）和同事找到了一些證據，說明火星也曾有過磁場，但後來又消失了。「火星的磁場大約在37億年前消失，從那時起，它便一直保持著現在這種冰封的狀態。」科奇文克說道。

你也許聽人說過，地球的磁場正在逐漸減弱。但無須擔心，這是因為地磁場正在調轉方向，而不是漸漸消失。大約每隔幾百萬年，地球的磁場方向就會翻轉一次。

地球生命還能存在多久？

「地磁場方向的改變並不代表著地磁場的消失。」英國利物浦大學的理查德·霍爾姆（Richard Holme）說道。他還表示，地磁場方向的改變會對磁場產生一些奇怪的作用，但不會「對生物造成嚴重影響」。

那麼，地球磁場最終有可能完全消失嗎？劍橋大學的理查德·哈里森（Richard Harrison）認為，至少短時間內是不可能的。

這是因為，要發生這樣的事情，地核必須完全成為固態才行。而目前，只有內地核才是固態的，外地核則是液態。「內地核每年僅變厚1毫米，」哈里森說道，「而液態的外地核厚達2300千米。」

伽馬射線爆發

預測時間：50萬年之內，一顆名叫WR 104的恆星很可能會造成一次伽馬射線爆發，但很可能避開地球

地球生命還能存在多久？

地球生命還能存在多久？圖為一次伽馬射線爆發。

我們在宇宙中是一葉孤舟嗎？如果不是的話，我們為什麼還沒有和外星文明取得聯繫呢？也許我們可以把過錯歸到另一個致命因素上——大規模的伽馬射線爆發（GRBs）。

伽馬射線爆發是由星體大爆炸導致的，比如說，當一顆巨大的恆星爆炸時，或者兩顆恆星相撞時，就會釋放出大量伽馬射線。從理論上來說，長時間的伽馬射線爆發會使地球臭氧層瓦解，導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的勞爾·西門內斯（Raul Jimenez）和以色列耶路撒冷希伯來大學（Hebrew University）的茨維·皮蘭（Tsvi Piran）共同進行了一項研究，認為宇宙中有許多區域經常產生伽馬射線爆發，因此不適宜生命存在。但地球所在的區域也許並沒有這一困擾。伽馬射線爆發通常發生在星系中央地帶，或是恆星密集的區域，而地球這兩點都不符合。

「現在地球上之所以存在生命，是因為地球還沒遇到過長時間的伽馬射線爆發，而如果真的遇上了的話，那將會導致所有物種一併消亡，」西門內斯說道，「如果地球比現在更接近銀河系中央的話，生命也許就不復存在了。」

他們認為，地球也許偶爾受到過伽馬射線爆發的影響，並在化石記錄中留下過蛛絲馬跡。約四億四千萬年以前，地球上發生了奧陶紀志留紀物種大滅絕，造成許多物質消失，而科學家認為，正是伽馬射線爆發導致了這一事件的發生。

但即便真是這樣，地球上的生物也不大可能因為伽馬射線爆發而全部消亡。雖然不斷有人發出警告，認為致命的伽馬射線爆發總有一天會導致所有物種滅絕，但近距離內，還沒有哪顆恆星可以對我們造成這樣的威脅。

更振奮人心的消息是，伽馬射線爆發的幾率正在不斷減小。伊利諾伊州費米實驗室的詹姆斯·安尼斯（James Annis）對相關數據進行了研究，估算出每十億年之內，每個星系只需遭受5至50次伽馬射線爆發。而銀河系何其廣闊，這樣的事件發生在地球附近的幾率實在是微乎其微。

就算哪次不走尋常路的伽馬射線爆發當真擊中了地球，安尼斯也認為，它不可能除去地球上所有的生物，因為海水本身就是絕佳的防輻射利器。「我不相信伽馬射線會將所有海洋生物趕盡殺絕，」他說，「我也很難相信它會造成海水魚類的大規模滅絕。我認為伽馬射線爆發會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行。」

當然了，人類到時肯定將不復存在，但還會有其它形式的生命繼續繁衍下去。

四處亂竄的恆星

預測時間：可能接下來的一百萬年內就會發生

地球生命還能存在多久？肖爾茨星與太陽「擦肩而過」。

數十億年以來，太陽系中的行星們都在各自的軌道上穩定地運轉。但倘若有另一顆恆星從附近路過呢？這聽上去似乎不可思議，但2015年2月，紐約羅切斯特大學一支由埃里克·瑪瑪傑克（Eric Mamajek）帶領的研究團隊宣布，這一事件的確發生過——而且令人驚奇的是，就是在「不久之前」發生的。

僅僅7萬年以前，即地球上的物種開始走出非洲的時候，一顆名為肖爾茨星（Scholz』s 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雲（Oort cloud）的地區，那裡稀疏地分布著一些細小的冰塊，離太陽系行星相隔甚遠。

這並不是第一顆從太陽系穿行而過的恆星，也不會是最後一顆。科學家們預計，在接下來的幾百萬年間，還會有幾顆游離的恆星掠過太陽系。

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·瓊斯強調，有兩顆恆星必須引起我們的關注。Hip 85605在24萬年至47萬年間可能接近地球，GL 710則會在130萬年之內來到我們附近。瑪瑪傑克表示，GL 710「比肖爾茨星稍大一點兒」，但離我們的距離更遠。儘管如此，GL 710或Hip 85605到底有沒有可能對地球上的生物造成威脅呢？

用三個字來回答，「不可能」。「僅有一顆恆星從奧爾特雲中穿了過去，這並不能說明地球已經危在旦夕。」貝勒·瓊斯說道。

這幾顆恆星都可能導致奧爾特雲中的細小天體飛向地球。但就像我們已經知道的那樣，就算它們真的擊中了地球，也不太可能導致所有生物滅亡。

地球生命還能存在多久？奧爾特雲離太陽系行星的距離十分遙遠。

從理論上來說，如果某顆較大的游離恆星在穿過奧爾特雲時變成了超新星的話，我們倒有理由感到驚慌，因為它會向太陽系內部發射致命的伽馬射線。「超新星離得越近，電離輻射就越強。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，「這已經足夠造成大規模傷亡了。」但他還表示，這種「完美風暴」發生的可能性是微乎其微的。

如果一顆游離的恆星從太陽系內部穿過，造成的危害也會大許多，但這種事發生的幾率同樣極小。「我們目前還不知道有哪顆恆星會進入太陽系內部。」貝勒·瓊斯表示。因為太陽系太小了：從地球到太陽的距離只有從地球到奧爾特雲邊緣距離的五萬分之一。

研究人員能找出無數種可能對地球造成威脅的因素。2015年2月似乎是收穫頗豐的一月：另外一項研究認為，我們應當對銀河系中的「暗物質」保持警惕。但瑪瑪傑克認為，我們對暗物質所知甚少，因此完全沒必要擔心。「我們不知道暗物質粒子到底是什麼，也不知道它們湮滅併產生能量的形式是什麼。」

實際上，綜合這麼多研究來看，最有用的信息應當是，在接下來的數十億年里，不會有什麼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難。」瑪瑪傑克說道。

唯有生命本身值得畏懼

預測時間：5億年內

地球生命還能存在多久？地球上的生命處於十分不穩定的狀態中。

然而，有那麼一種毀滅性的力量，很可能造成所有物種的消亡。距西雅圖華盛頓大學的皮特·沃德（Peter Ward）稱，生命最大的威脅或許就來自於生命本身。

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，蓋婭假說認為，是地球上的生命自身使得地球適於生存。而美狄亞則是希臘神話中一名殺害了自己的子女的人物。沃爾德認為，地球歷史上許多次大規模物種滅絕，都是由生物自身導致的。

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的氧氣，因此微生物們難以適應，發生了大規模滅絕。

接著，四億五千萬年前，陸地植物首次出現。植物根系扎破了岩床，加快了岩床中的礦物質與空氣中的二氧化碳發生的化學反應。這使大氣中的二氧化碳被「固定」住，減輕了溫室效應，結果導致了冰河時期的到來。

沃德表示，在遙遠的未來，這些事件會對地球產生極其嚴重的影響。隨著太陽年齡不斷增加，太陽的溫度也在上升，導致地球溫度上升。這意味著，岩石與大氣中的二氧化碳的反應會加快——植物的根系也會加快這一進程。

地球生命還能存在多久？隨著太陽溫度上升，地球海洋也會隨之蒸發。

久而久之，大氣中的二氧化碳被消耗殆盡，植物也就無法進行光合作用。隨著植物的滅亡，動物也活不長了。沃德認為，這一系列事件都會在不遠的將來發生，也許就在5億年之內。

到時，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微生物，而且沒有堅強的生態系統，物理上的干擾就會造成大規模的物種滅絕。」沃德說道。

沃德表示，類似於阿加莎·克里斯蒂1934年發表的小說《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」同時動手。「它們的規模可能很大，甚至是像地核停轉那樣的超大規模事件。總之，單個因素是不可能導致所有生物滅絕的。」但如果在地球上的生物大量減少之後，又有一顆巨大的小行星或者伽馬射線爆發襲擊地球，大規模滅絕就可能接踵而至了。

搜尋地外生物的科學家也認為，地球很可能在自己的滅絕中佔有一席之地。

太陽膨脹

預測時間：10億年至75億年之間

地球生命還能存在多久？太陽將逐漸膨脹，並最終吞噬地球。