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地球寿命(中科院院士:地球还有45亿年寿命!)


地球的寿命还有45亿年,不用担心开发会让其很快枯竭。不仅如此,地球还像个充电宝,既能作“电源”对外输出地热能源,也能像“电池”储能以备后用。地热可以用于农业、发电、给南方供暖。网友表示:“地球牌” 充电宝,再用45亿年。

可以说地球的寿命是相当长,但这并不意味着人类可以一直在地球居住,事实上,科学家很早就发现,大概再过1亿年的时间,地球就不再适宜人类居住了。

那么问题来了,为何地球的寿命这么长?为何留给人类的时间只有1亿年。

地球的一生

我们都知道,地球属于太阳系八大行星中的一员,距离太阳1.5亿公里。太阳系从里到外的行星排序分别是:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。

前四颗行星是固态行星,后四颗则是气态行星。话说在46亿年前,在现在太阳系的位置上,有一片长达2光年的分子云,由于某些原因,导致引力平衡被打破,这片分子云在引力的作用下,开始向中心聚拢,形成一个球体,由于分子云中粒子的引力势能转化成内能,导致温度急剧升高,形成早期的恒星胚胎,进一步演化后成为一颗恒星,也就是太阳。

在形成太阳的过程中,还会留下一些残渣碎片,它们在不同的轨道上,依靠引力汇聚在一起形成一个个天体,其中就包括各种行星。而且过程也与太阳形成类似,分子云的引力势能会转化成内能,使得它们的内核温度都非常高。地球大概也就是在太阳系诞生后不久形成的,大概是在距今45-46亿年前这个区间段。

地球形成时的温度非常高,完全就是一颗火球。之所以没有变成恒星,是因为质量不够大,无法催生核聚变反应。

地球形成之后,在接下来的岁月里,温度就开始不断下降,形成了固态地壳,它们像棉被一样覆盖在地球表面,而地壳之下,则是地幔和地核,温度非常高,但由于地壳的存在,地幔和地核的能量并没有快速释放出去,相反它们释放得非常慢。

地球诞生到现在接近46亿年,这些能量的耗损几乎可以忽略不计的存在。

地球的能量主要还是依靠太阳辐射的能量。只是人类对于太阳辐射的使用率也极其低,如果把太阳的功率比作是钱,那么太阳在单位时间内向宇宙撒70万亿的钱,抵达地球的能量大概相当于3万块,而被人类所使用的能量大概相当于3块。

我们不要忘了,地球内部还有大量的能量,而有相当一部分的太阳的能量会通过光合作用被固定在生物圈,进入到生态链,养活大量的地球生物,它们死后还会被埋入到地下储存起来。因此,在研究地球时,科学家提到“三深”指的是深海、深空、深地,其中深海和深地都蕴含着大量的能源。

从某种程度上说,地球不仅自身能量充沛,还在被太阳不断充电,现在正值壮年时期。人类如果能够善于开发这些能源,其实根本不需要担心能源危机的问题。

尤其是地热,曾有人估算过,即便地球走向生命尽头,人类也根本用不完这些地热资源。那地球的尽头是什么样的呢?

这要从太阳说起。太阳属于黄矮星,主序星时期大概有100亿年前,所谓的主序星时期指的是可以稳定持续不断地向外辐射能量的阶段。当太阳主序星时期结束后,太阳内核的氢元素会被烧完,这时候需要开始转换成燃烧氦元素,会有一次换挡的时间,此时的太阳会膨胀开来,按照现在的估算来看,太阳的大气会淹没地球,地球有可能就此走向生命尽头。因此,留给地球的时间也就是40-50亿年之间。

那照理说,人类应该也可以一直居住到地球毁灭之时才对,又为何只有1亿年的时间呢?

地球升温

人类现在已经被全球变暖的问题所困扰,根据科学家们的估算,温度升高1.5度-2度之间,人类就会损失惨重。可是我们要知道的是,我们所做的努力都是小尺度上的改变地球温度,但是从大尺度上看,地球的升温是不可避免的。为什么这么说呢?

我们都知道,地球的能量主要来自于太阳辐射。而太阳辐射依靠的是太阳内核的核聚变反应。主要的过程是:4个氢原子核通过核聚变反应生成1个氦原子核,在这个过程中会向外释放大量的能量,但由于太阳自身引力十分强大,把核聚变束缚在了太阳内核的位置,同时也确保了核聚变反应不会太过剧烈,引力与核聚变对外产生的压力形成了动态平衡。

但我们要知道的是,质量越大,引力就越大,而由于核聚变反应,太阳每秒都有420万吨的质量要转化成能量释放出去,这就导致了大量的质量损耗。随着时间的推移,引力就会越来越小,对核聚变反应的束缚能力在降低,核聚变反应会越来越剧烈,释放的能量也越来越多,地球接收到的太阳辐射也就增加。

科学家通过计算发现,10亿年后,地球会因为温度太高而无法适合任何的生物生存,地球将会变成一片荒漠。

当然,10亿年对于人类来说还是太过漫长。但实际上,自然界留给人类的时间根本也没有10亿年。

科学家发现由于温度的持续升高,5亿年后,地球的温度已经足够让植物无法生存,到那个时候,以植物为基础的食物链就会崩溃,而人类是需要依靠这个食物链才能生存的,因此,人类其实很难挺过5亿年后这个槛。

估计很多人会觉得,5亿年和10亿年其实区别也不大,对于人类来说都太过漫长了。但事实上,1亿年后,还有一个槛,这就是银河系会和人马座矮椭球星系合并。

在宇宙中星系之间的关系就像贪吃蛇游戏一样,大的吃小的,越吃越大,银河系未来会把人马座矮椭球星系合并掉。科学家发现,每次发生星系合并时,地球上都会出现极端气候,导致生物大灭绝事件。

因此,如果人类1亿年后仍旧存在,肯定会遭遇这个巨大的挑战,能不能跨得过去都很难说。更不要说,在这个1亿年里也充满艰险,大规模核战争,大规模生化战争,气候巨变,小行星撞击地球等原因都有可能导致人类灭绝。

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