我們的地球會毀滅嗎？

設計 10-17

設計部落：shejibuluo

鄭永春，國家天文台研究員。

當天空中掉下來一輛公交車，並且公交車的時速高達幾千公里甚至上萬公里，那就不得了了。

地球會毀滅嗎？

鄭永春

地球會毀滅嗎？會？其實不知道地球會不會毀滅。幾年前有一部太空大片叫《2012》，因為瑪雅文化裡面預言2012年是世界的末日。那個時候城市會淹入大海，地下會冒出烈火，我們的星球將會是一片洪荒。

當然我們很幸運，我們今天還能在這裡。要是瑪雅預言真的准了的話，我們就不在這裡了。但是它現在不準不代表以後也不準，以後可能還會有類似的場景。

我們來看看我們可能會面臨的全球性的災難，包括全球氣候變化。現在地球正在發燒，以後會燒得越來越高。我們還有一些流行疾病，包括禽流感。那些疾病潛伏期特別長，一旦發病就無可救藥，這樣的疾病對我們傷害是最大的。還有超級地震和海嘯，因為海底地震的時候海面上會引起海嘯，所以海嘯和地震往往是容易發生在一起的。

還有一個核冬天。我們隔壁家這幾天正在威脅特朗普，說我們要往太平洋裡面扔個氫彈。如果他真扔出來，還是很可怕的。因為一旦扔出來可不只是太平洋有問題，而是整個地球都會有問題。

在60年代曾經有那樣的一個末日，就是美蘇兩國開始爭霸的時候，說我們國家的核武庫裡面的一些核武器，如果釋放到這個星球上就會引起漫天的塵埃。這個塵埃會進入地球的平流層，幾年都不會掉下來，然後地球就會像冬天一樣，永遠是冬天。

還有一個人工智慧，我們現在都很害怕。搞人工智慧的專家都不能預料它以後會往什麼方向發展，也無法預料人工智慧將來會具有什麼樣的能力。確實是無法預料，我們只是希望它能夠變得更好。

從天文災難來講，我們知道有超級太陽風暴、小天體撞擊地球、地球磁場翻轉、超新星爆發、伽馬射線爆發和高能射線爆發，以及太陽會吞噬地球，可能還有外星人正在偷窺著我們，有這麼多的天文災難。

2014年我們在上海開了一個青年天文論壇。這是我們幾個天文學博士畫的一幅不太好看的畫，叫《滅絕人類的天文災難》。我們可以看到這上面是ET，就是外星人，它的災難指數是一顆星，可能指數是兩顆星。

下面是伽馬射線爆發，災難指數是五顆星，可能指數是一顆星。還有一個超新星爆發，災難指數和可能指數都是兩顆星。右上角的小行星撞擊地球，災難指數五顆星，可能指數五顆星。

我們的地球是如此地生機勃勃，以至於在整個太陽系，在整個宇宙裡面，我們再也沒有發現像地球這樣的一顆星球。我們只有一個地球，這是我們遍尋寰宇之後的感受。如果我們真的把地球毀滅了，我們將無處可去。

我們說萬物生長靠太陽，但是太陽脾氣有時候也不好，它也有可能毀滅萬物。我們來給太陽做一個CT，會發現太陽實際上分為太陽的內部和太陽的大氣。太陽內部又分為核心區、輻射層、對流層，太陽大氣又分為光球層、色球層、日冕層。

沒記住也沒關係，但是我們要記住的有一點：太陽是有活動的。它是一個劇烈活動的恆星，會產生很多很多的日冕拋射、日餌爆發，以及太陽黑子。

大家看到了嗎？太陽每時每刻都在向我們的宇宙空間爆發出各種各樣的粒子。

我們可以把太陽想像成一鍋正在熬的粥。下面已經燒糊了，上面在使勁地沸騰。有時候會把這個粥濺出來一點，濺出來也就濺出來了吧，就怕濺出來的那一點正好拋向地球。我們知道太陽相對於地球來講要大得多得多，130萬個地球才是太陽的大小。

太陽上面有太陽暗條，太陽黑子以及太陽耀斑。太陽上還有米粒組織，就是你看到的有一些地方像米粒一樣的結構。旁邊是我們地球的大小，這個米粒的大小相當於幾個地球，所以太陽活動有時候會給我們造成一些重大的災難。

我們來看看從1600年到現在為止大概四五百年的太陽黑子的記錄。可以看到，太陽的活動整體上是加強了。特別是從1750年開始，太陽活動的強度是明顯地提高了，所以它不會永遠是這樣的。

太陽活動一個很好的指標就是太陽黑子，太陽上黑子的多少就代表著太陽活動的強烈程度。幸虧我們前人做了一個幾百年的非常詳細的太陽黑子的記錄，而且太陽黑子有一個明顯的11年變化的周期：每隔11年太陽會進入豐年，就是太陽活動的高潮期，然後到低谷期，然後又會進入高潮期。

我們來看看現在的太陽活動是什麼樣子呢？從1985年到2000年，我們現在正在太陽活動的豐年期，但是幸運的是這次的豐年還不是特別爆發。那麼，下一個豐年會怎麼樣呢？我們應該還活著。

我們知道太陽內部是在無時無刻地進行著核聚變，所以我們小時候說太陽燃起熊熊大火。這是錯的，它不是燒的，它是核聚變，就是幾個氫原子核聚變成一個氦原子。在這個過程裡面有質量的損耗，這個質量的損耗根據愛因斯坦的質能方程E=mc2，就是一點點質量的損耗乘上光速的平方就會爆發出巨大的能量。

太陽為什麼燒了50億年還能這麼熱，就是因為它是核聚變。根據我們的推測，這個核聚變的燃料也是要燒完的，不是永遠會燒下去的，大概再燒50億年太陽就要燒完了。

核聚變燒完了的時候，太陽就會膨脹，就變成一顆紅巨星。那個時候我們地球所在的區域就是太陽的區域，我們將被它吞噬。這是真正有可能的，但是大家不用太擔心，畢竟50億年很遙遠。

這顆太空中蔚藍色的星球是我們的家園。在1990年的情人節，著名的行星科學家卡爾·薩根跟美國宇航局建議說：我們的旅行者號正在飛出地球，越來越遠離我們的太陽系，有一天我們可能再也收不到它的信號了，所以我們希望它能夠回望我們的太陽系家園，給我們太陽系拍一個全家福。

當時很多科學家都反對這樣的建議，因為這樣的照片我們都可以想像出來，拍出來肯定是非常小的一個個星球，這樣的照片是沒有科學價值的。但是卡爾·薩根一再堅持，終於說服美國宇航局拍下了這張著名的，太陽系迄今為止唯一的一張全家福。

這就是那張著名的太陽系全家福。

老師給經常我們看的太陽系全家福是這樣子的：太陽、水、金、地、火、木、土、天、海、冥，八大行星排在那裡。

這給我們的印象是好像我們出門的話，應該能看到一堆行星列隊歡迎我們。但實際上遠遠不是這樣的。

在我們這張太陽系的全家福里，土星在這裡，天王星、海王星、木星、金星、地球，都是一個個的小點，所以遠遠不是我們想像的那麼大的一顆顆行星。

因為太陽系的質量99.9%都在太陽身上，我們其他的所有的行星只佔太陽系質量的0.1%。而且在這0.1%裡面，木星的大小是地球的1380倍，所以我們地球實在是非常小，木星才是行星之王。

大家來看這張照片，你能看出是什麼嗎？這就是我們的地球。這張深具哲學意味的照片讓我們這些狂妄的人類現出了原形，原來我們是如此地渺小，如此地脆弱。似乎你輕輕地吹一口氣，它就會不在了。這就是我們在宇宙中的真實處境。

當然太陽系裡面也並非一片安寧。這是我們太陽系的一張卡通圖，大家可以看到，在火星和木星之間是一個密密麻麻的小行星帶，這裡面有成千上萬顆小行星在運轉。但是小行星的軌道可不像行星軌道這麼穩定，它經常會讓我們意外。

這些密密麻麻的小行星，它們長得都不是球形，有的像地瓜、像土豆，歪七扭八的。

甚至太陽系的八大行星，水金地火木土天海也是，站著的、斜著的、歪著的、躺下了再也起不來了的、直接頭朝下的，所以太陽系的八大行星也並非都是垂直的。

有一種理論說太陽系的這些行星為什麼會倒呢？是因為早期的時候有很多小天體撞過它，撞倒了之後再也起不來了，這是一種理論。甚至我們的地球就是撞擊形成的，大概在地球剛剛形成的時候，有一顆像火星這麼大的星球，叫Thetia，撞擊了剛剛形成不久的地球。

撞擊之後濺射物進入了地球的軌道，然後逐漸吸積長大，慢慢在地球軌道上形成了現在的月球。所以我們的地球，我們的月球，就是撞擊形成的。

我們來看看月球上，會有很多密密麻麻的圓坑。這個我們叫環形山，也叫撞擊坑，都是小天體撞擊之後留下的。甚至於說這個地方就是月球上的雨海、澄海、靜海和風暴洋，我們嫦娥三號落地就在上面這個叫紅灣的地方。所以這些地方全是撞擊形成的。

月球上密密麻麻的撞擊坑，直徑大約一公里的就有33000個。這是我們的嫦娥二號衛星拍攝的月球上的撞擊坑的圖像，大家看到很多很多的輻射紋向四面濺射，就像碗一樣的，叫碗形坑。

月球上有非常非常多的撞擊坑。甚至我們用重力場探測，就是我們來透視月球的地表之下，發現有很多隱伏的撞擊坑。我們肉眼看不到，它就在底下。

這是水星上，水星上有很多亮斑，全是撞擊坑撞出來的。

再看看太陽系的近鄰上，木衛二、木衛三、火星、愛神星、月球、水星、土星的衛星，這上面都是。你只要看到的是圓形的凹坑，全是撞擊形成的。看看我們的兄弟姐妹被撞得那麼慘，就應該想想我們也應該是這樣子的。

在1994年的時候，有一顆叫蘇梅克-列維九號的彗星，它在經過木星附近的時候，被木星強大的引力撕成了21個碎片。這力氣要多大，才能直接把一顆星體撕開了，21個碎片前赴後繼地撞到木星表面。木星是個氣態行星，它不像地球一樣撞了會留坑。它不留坑，它留斑。

我們看到木星上面留下了很多暗斑，密密麻麻的都是暗斑，這每一個暗斑的大小比一個地球還要大。所以只要有一個碎片撞到我們地球上，我們今天不用聽一席了。

這是全世界已經確認的176個撞擊坑，它們大部分分布在北美、歐洲、澳大利亞。

中國也有撞擊坑。在北方，中國四大名玉出產的地方，遼寧省的岫岩縣，這個地方就是一個撞擊坑，當然這個撞擊坑不是特別大。

科學家為了證明它是個撞擊坑，就在這個地方打了一個鑽，直接打穿了那個撞擊的地層，然後在這裡面取出來很多樣品，發現這裡面有一些樣品是高溫高壓下形成的一些特殊礦物，這就證明這是一個撞擊坑。這是中國第一個被確認的撞擊坑，但是中國肯定遍地都是坑，包括我們所在的西安肯定也是。

這是美國亞利桑那州一個保存得非常完好的撞擊坑，可以看到有人站在撞擊坑的邊緣上。

面對一個巨大的坑你會怎麼想？這是全世界的十大撞擊坑，它的規模從250公里到100公里、幾公里的都有，而撞擊的時間從幾十億年前到幾萬年前都有。它們分布的地方，從南非、澳大利亞到加拿大，各地都有。

這是Google地圖上的墨西哥灣，就是一個巨大的撞擊坑。這次撞擊發生在6500萬年前，有一個大小大概是10公里的小行星，撞擊在了北美洲的南部墨西哥灣，然後在撞擊之後引起了漫天的塵埃。

這些塵埃穿過地球大氣層的對流層進入平流層。一旦進入平流層，就跟你坐飛機似的，那裡面不會颳風下雨了，所以那個灰塵就長久下不來。因為有灰塵擋住了，太陽光就照不進來，地球就快速地冰凍。

我們知道地球是個水球，70%的面積都是被水覆蓋的。如果我們把這個水球拿起來放到你們家的冷櫃裡面去，把溫度調到零下50度，大規模的生物滅絕就這麼產生了。所以生物滅絕是小行星撞擊引起的環境巨大變化導致的，但是不是被小行星砸死的。

而且這個東西有一個記錄。就是在西藏的一個地層裡面，白堊紀到第三紀有個界線。我們看到地球的岩石就是一本天書，我們翻這本天書的時候，從下面往上翻，年代是越來越年輕的。

我們發現這個界線裡面有一層黑色的黏土層。科學家分析這個黏土層裡面的成分，發現它有一種元素的含量非常高，叫銥。這種元素在地球上很少，但在外星球裡面特別多。

在6500萬年前曾經統治這個星球的霸主——恐龍，沒有了。我們去古生物博物館，經常可以看到這些化石的記錄，這些化石記錄至少揭示了5次生物大滅絕。大滅絕，就是90%的物種會滅絕掉；中的滅絕，50%的滅絕掉；小的滅絕，是30%。

有證據表明地球實際上可能經歷過22次生物滅絕。新生代以來至少發生過6次生物滅絕事件，分別發生在6500萬年前、3400萬年前、1500萬年前、240萬年前、110萬年前和70萬年前，這都是有古生物的化石證據的。

我們去看古生物博物館，會有一個很深的感觸。如果你學過並且有一定的了解，不是走馬觀花的話，你就會知道，這個時代生活的生物種類跟下一個時代生活的生物種類，經常差別非常大，就是中間發生了斷層。

剛才講的會比較遙遠，大家也不太害怕，我講一些近的。

1908年發生了一次通古斯大爆炸。幾千平方公里的森林大火，樹木朝一個方向傾倒。當時的沙俄政府和清政府派了調查隊去調查，當時人們懷疑是外星人到地球上來砍樹來了，因為砍得很整齊，但是後面有證據證明這是一次小行星撞擊事件。

2013年春節，我正在家裡面過年的時候，我看到電視里突然爆出來俄羅斯小行星撞擊了地球。

剛才那個驚心動魄的場景，就是當時的一些監控攝像頭拍下的。這次撞擊導致了1500人受傷，7200棟房屋受損，在冰面上留下了這麼大的一個坑。

科學家還去那個地方撿了隕石，確實也撿來了車裡雅賓斯克的隕石。撿來了之後發現這個小行星的軌道也是來自於火星和木星之間，不知道被誰碰了一下它就過來了，正好撞到地球那邊了。

這顆小行星在進入地球大氣層之前的大小只有直徑18米，就跟我們街上開的一輛公交車的大小差不多。當天空中掉下來一輛公交車，並且公交車的時速高達幾千公里甚至上萬公里，那就不得了了。當時正好是黎明的時候，就把太空照亮了。

因此，什麼叫向死而生，什麼叫天有不測風雲，每一天每一刻都可能成為你最後的一刻，所以我們真的要把每一天當成最後一天來過。

這是我們統計的9月份到11月份大概兩個月的時間裡面經過地球附近的小行星。這些小行星是對地球有潛在威脅的小行星，它們的軌道可能跟地球的軌道相交，有可能會撞擊地球。

我們來看這些小行星的規模，大小從十幾米到十幾公里都有。如果是一個一公里直徑的小行星撞擊地球，我們整個西安城可能就沒有了。

當然如果這個小行星正好從地球附近擦肩而過的話，因為小行星的軌道，這個撞擊的概率可能不大。但是如果真的進入地球大氣層，那就不得了了。所以我接下來要講的第三個，是地球磁場倒轉。

大家知道地球為什麼會有磁場嗎？因為我們地球內部有個發電機，地球內部是高度高溫高壓的熔融的狀態，所以有很多帶電的粒子。我們學過高中物理、初中物理就知道，粒子在運轉的時候，它會產生一個磁場，外面就會有磁力線，雖然我們看不到這個磁力線，但是這個磁場對人類來講至關重要。

我們來看這張圖就知道了。太陽每時每刻都在向地球這個方向噴出各種各樣高能的帶電粒子。這些粒子在地球附近，結果被地球的磁場屏蔽了，往兩個方向運轉。而我們地球呢，被牢牢地保護在地球的磁場裡面。

如果說沒有磁場，我們的大氣層就沒有了，因為被太陽風吹走了。太陽是會颳風的，每時每刻都在颳風。它會把我們地球的大氣層吹走，火星就是這麼回事。火星曾經有過像地球一樣非常濃密的大氣層，但現在沒有了。

科學家前兩年發了一顆衛星，探測的結果表明火星的大氣層就是被太陽風吹走的。如果沒有磁場的保護，我們地球的大氣層也保不住的。如果沒有磁場的保護，我們就會變成烤雞，因為這個輻射是非常強的。

我們在南北極看到的極光，就是因為太陽風帶來了帶電的粒子，正好在極區的時候它磁場有漏洞，所以就在南北極兩邊進入。進入了之後跟大氣層進行化學反應，進行電離，產生了一個非常漂亮的光學效應。

所以如果地球磁場沒有了，我們就該哭了。

這也是科學家畫的一張圖，地磁正在翻轉，人類將被炙烤。

是這樣的嗎？我們來看看地球上的歷史是怎麼說的。我們知道在地球的太平洋、大西洋和印度洋裡面，都有一條叫洋中脊。洋中脊是地球內部的物質從這裡面噴出來，然後往兩邊推到大陸板塊的底部，從大陸板塊底部壓下去，這個時候在大陸板塊和大洋板塊的中間會引起一道山脊。凡是這個板塊的交接帶都是地震和火山的高髮帶。

從洋中脊開始往兩邊轉，基本上岩石就越來越古老，中間是最年輕的。當時形成的岩石就記錄了當時地球磁場的磁性，我們發現這個時候的磁性跟之前一個時代不一樣，包括再之前的時代也不一樣。

當我們把所有的岩石的磁性都測出來的時候，會發現地球的磁場不是偶爾翻轉，是經常翻轉。來看這張圖就知道，你看，白的黑的、黑的白的，經常這樣變化。

地球近期是什麼樣子呢？大概是500萬年前開始到現在，上北下南，下南上北，一直在變。到現在為止大概70萬年以來，已經70萬年沒有變過了。是不是已經是最長的了？所以可能也要變。

變的時候會怎麼樣呢？從1850年、1831年、1950年、2000年到2010年，地球的北極一直在遷移。大家會看到早期的時候，一百多年前，它遷移得會慢一點，但是從2000年到2010年這十年里就遷移得非常多了，地球的北極點正在快速地遷移。那麼是不是也會有一天會倒轉呢？這個不好說，但是確實已經有很長時間沒有遷移了。