你等不到了!10億年後地表將達100度

  我們一直認為地球是非常適合生命的存在,它滿足了生命存在、存活和發展幾十億年所需要的所有條件。畢竟在地球上大氣層既不厚也不薄,地表存在液態水,這一切多虧了海平面的壓力和溫度條件。

  幸運的是,我們的存在依賴的不僅僅是與太陽之間的合適距離。我們的太陽很可能和其它恆星不太一樣,但與那些更明亮更藍但壽命也更短的恆星相比,太陽能夠以相對恆定的亮度照耀幾十億年。如果太陽以目前的亮度照耀地球,而地球在白天全部吸收太陽光並在夜晚輻射出來,物理定律告訴我們我們地球表面的溫度應該是-18攝氏度。

  你可能意識到這並不是地球的平均溫度,我們的世界遠比這個溫度更溫暖。雲層、二氧化碳和水蒸氣的結合——這三種事物吸收並“覆蓋”地球釋放的紅外光,從而保證地球比理應的溫度高33攝氏度。當地球更年輕時,也就是幾十億年前,大氣層裡的甲烷數量更加多,使得地球可以圍困更多的熱量。

  但是我們並不認為幾十億年前保持地球溫暖是件好事,而是一件必須的事。當太陽系還較為年輕時,太陽不僅年輕也更冷卻。恆星獲得能量的方式是通過核心的核聚變:在太陽的例子裡就是燃燒氫變成氦。隨著核心逐漸加熱到更高溫度,核聚變的速率也增加,恆星變得越來越熱。

  大多數情況下,我們認為質量越大的恆星燃燒越炙熱,這的確是正確的。但隨著恆星逐漸衰老,隨著它的大多數氫轉化成氦,核心開始收縮。由於引力收縮會釋放能量,而這些能量無處可逃——它們被束縛在恆星的核心裡——核心就開始加熱升溫。

  綜上所述,我們得出了一個結論:隨著恆星逐漸衰老並消耗了自己越來越多燃料,它會釋放出越來越多的能量。現在的太陽距離太陽系產生時已經45億年了,它比最初時的能量高了20%。如果不是地球大氣層的溫室效應,早期地球應該像現在的火星一樣冰凍。但隨著時間的推移,太陽繼續加熱,這在幾百萬年的時間內都不會影響我們,但當到達幾億年的時間時,事情就不那麼簡單了。

  太陽輻射通量增加1%並不會造成災難性的後果,但每隔1.1億年太陽光度就增加1%。在某個時間點——也就是輻射通量增加10%至30%時,這取決於地球大氣層——我們將到達一個臨界點:地球表面溫度達到100攝氏度。

  換句話說,在某個時間點太陽變得如此炙熱以至於地球會煮沸。這便是全球變暖的終極形式:世界如此炙熱,水都無法存在。到那時,地球表面上的生命幾乎無法存活,儘管某些更聰明的物種可能會在地球 (更涼爽)的上層大氣層裡安家。

  目前估計這種情況可能在未來10至20億年後發生,儘管仍存在很多不確定因素,我們也有足夠多的時間想出聰明的解決辦法,例如讓地球自我盤旋遠離太陽至一個合適的位置。然而,如果我們沒有想出應對方法而是讓自然決定我們何去何從,地球上已知的生命可能會終結,這表明一個更冷卻更暗淡(也更穩定燃燒)的恆星,例如紅矮星可能比像太陽一樣的黃-白星更適合生命存在。

  全球變暖最終將摧毀地球上的生命:不僅是人類生命,而是地球表面的所有生命,包括海洋生命。十億或者二十億年後,遠在太陽變成紅巨星並開始融合氦之前,地球上的溫度早已高到動植物甚至任何生物都無法存活的地步。也許我們是幸運的,曾經經歷過這一切的生命最終導致了人類的出現。如果寒武紀爆炸或者生物進化的稍微慢一點,像我們這樣的智能生命可能永遠沒有機會出現。




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