地球的“曲終人散”發生在幾十億年後

地球的生命日子沒有到“屈指可數”的時刻,但也不會“層出不窮”地出現,地球生命的最後日子比科學家以前的預測更短。好的消息在於,地球提供了生命活動的舞臺,生命存在的時間持續了17、5億年,壞的消息在於,在生命的最後期限到來之前,逐漸惡化的氣候也許毀滅了人類生存的條件。科學家一直在探尋一個問題的答案,地球能夠維持多長時間的生命環境?在瞭解了地球可居住的“終極時間”之後,探索系外適宜生命條件的潛在行星成為了科學家“關鍵決心”的重要使命。地球至少維持了17、5億年的生命環境,科學家相信,地球生命的持續存在需要具備若干前提條件,其中包括:人類在戰爭中不使用大規模殺傷的核武器;小行星不會突然地偏離軌道、直接撞擊人類居住的地球;導致“文明終結”的災難不會發生。

假設人類擁有理性選擇的能力,始終唱響公平、正義、和平的“世界好聲音”,在地球上不會發生毀滅性的戰爭,不會出現小行星撞擊地球帶來的“世界末日”,人們仍然無法阻止天文力量的破壞作用,天體的運行法則最終使得地球成為不再適合居住的星球,從目前算起,地球維持生命的年限為17、5至32、5億年,它的運行路徑將偏離目前的軌道,跌進更接近太陽表面的“熱帶”位置,地球將徹底地脫離目前的適居帶,進入生命活動的“死亡地帶”,當地球的位置更靠近太陽時,地球海洋的水分將會蒸發,而水是複雜生命體存在的基本條件,離開了水的人類和其它複雜生命體難以生存。

地球的“曲終人散”發生在幾十億年後

宜居帶處於一顆恆星的外圍區域,它支持了液態水的存在。宜居帶與恆星保持了一個正確的距離,宜居帶的液態水形成了完美的溶劑,導致生命誕生和成長的化學反應在水溶劑中進行,如果行星距離主恆星太遠,那麼水將會凝結成永久性的冰,二氧化碳氣體將會冷凝成固體;如果行星距離主恆星太近,那麼過多的熱量將會將水蒸發為氣體,水蒸氣將會飄散到太空。適居帶的位置不會靜止不變,它與恆星的輻射量有關,如果一顆典型的恆星由於物質成分和化學反應的特性造成了光度和輻射量的上升,那麼在幾十億年的演變過程中,恆星將適居帶不斷地向外推移。

今年3月的一項研究揭示了地球實際上位於宜居帶的內測,這比以前的位置更靠近太陽的一側,地球從太陽宜居帶的內測向外移動的速率大約為每年1米。科學家根據最新的模型預測,地球宜居帶總的生存期為63億年到78億年,到目前為止,地球宜居帶的生命歷程走完了大約70%,剩下的30%相應地為17、5至32、5億年。對於低質量、長生命週期的恆星,如果地球以外的行星、特別是接近恆星宜居帶外側的行星,那麼宜居帶的壽命達到了420億年、甚至更長。

地球的“曲終人散”發生在幾十億年後

科學家不能預測地球生命的“時間表”,他們實際上不能精確地預測地球生命終結的日期,好像地震學家不能精確地預測每一次地震的發生一樣。科學家關心的問題在於,如何搜索系外行星?以此尋找人類文明新的歸宿地。地球上的複雜生命體經歷了漫長的演變,最簡單的細胞生命形態差不多在40億年之前第一次出現在地球,昆蟲在4億年之前出現,恐龍在3億年之前出現,開花植物在1、3億年之前出現,解剖學概念的人類大約出現在20萬年之前。英國東英格利亞大學的安德魯·魯斯比解釋說,地球演變經歷了漫長時間,智慧的人類生命得以在地球上誕生。

安德魯·魯斯比和同事開發了新的模型工具,他們重新估算了系外行星生命的進化所需的時間,科學團隊預測了其它位於宜居帶的行星能夠在多長時間支持生命的存在,以新的模型為基礎的研究成果發表在《天體生物學》雜誌,科學團隊將研究的範圍鎖定在地球和其它8個位於宜居帶的行星,其中包括了最近“熱炒的明星”——火星。根據模型計算的結果,地球宜居帶支持的生命年限為63億到78億年,其它的行星宜居帶支持的生命年限為10億到547、2億年。科學團隊考慮了人類的“終極命運”問題,如果人類到了移居另一顆行星的時候,火星也許是人類最好的賭注,我們鄰居的火星處在太陽的宜居帶,從現在到60億年之後,火星的宜居帶隨著太陽生命的結束而消失。

地球的“曲終人散”發生在幾十億年後

科學團隊對搜索宜居帶的行星活動提出了建議,搜索的目標應當聚焦於類似於地球的行星,例如:HD40307g,它距離我們的地球為12、9秒差距、或42光年。有些科學評論人士指出,科學團隊使用的公式和模型過於簡單,在模型中對系外行星設置了地球類型的大氣、構造成分和地殼的板塊運動。加拿大維多利亞大學的行星氣候學家柯林斯·戈德布拉特評論說,如果沒有考慮氣候動力學的諸多因素,諸如:大氣的構成和容量,那麼預測的結果不一定非常合適,人們可以構想一顆似乎位於宜居帶的金星,然而,金星實際上沒有生命的跡象,人們可以構想一個似乎不宜居的死亡地球,然而,地球實際上是人類生命的家園。行星的大氣因素給恆星的宜居帶位置帶來了新的變數。

(編譯隨感:“生命的奇蹟”適用於生命本身和生命的環境,沒有生命的種子,生命的誕生不可想象,諸如:生命的種子誕生在海水、誕生在彗星和小行星,生命的種子誕生於外層空間的“生命分子”。沒有生命的環境,生命的誕生同樣不可想象,生命需要陽光雨露,處在太陽宜居帶的地球具備了陽光雨露的環境。太陽的宜居帶處在距離銀河系中心大約22.5億光年的位置,如果太陽宜居帶距離銀河系中心太近、或者太遠,那麼生命的誕生、甚至太陽和地球本身可能呈現另外一番景觀。

地球的“曲終人散”發生在幾十億年後

在地球宜居帶走完了生命週期的70%時,智慧的人類生命誕生了,而簡單的細胞生命出現在40億至45億年前,最早的人類大約出現在20萬年前。地球宜居帶剩下30%的生命週期、或17、5至32、5億年。地球宜居帶生命週期的100%相當於63億至78億年,這是地球支持生命週期的最長期限。最早的人類誕生在20萬年前,甚至30萬年、40萬年前,未來的人類尚有17、5至32、5億年的光陰,20萬年與17、5億年相比幾乎可以忽略不計,而人類文明在短短的幾百年、幾千年創造的文明成果“驚天動地”,文明發展的速率越來越快,最近幾十年創造的文明成果是過去幾百年的若干倍;過去幾百年創造的文明成果是過去幾千年、幾萬年的若干倍。

決定人類命運的時間因素不是地球宜居帶的生命週期,而是自然和人類自身的因素。自然因素包括:小行星撞擊,太陽耀斑、地震海嘯等。認為因素包括:環境汙染、溫室氣體排放、溼地和森林的毀損等。人類面臨的近期威脅是環境汙染和溫室氣體排放。“地球末日”掌握在人類自身的手中,人類的生產、生活方式不僅決定了人類未來的生存能力,綠色生產和綠色生活方式必然成為21世紀人類生產、生活的準則。)

地球的“曲終人散”發生在幾十億年後




(編譯:2013-9-22)


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