新浪科技|地球生命最终可能会以何种形式终结?
新浪科技讯 北京时间5月11日消息 , 一些科学家指出 , 地球上最早的生命诞生于约40亿年前 。 当时 , 地球还在接连不断地遭受太空巨石的轰击 , 但这些生命却坚强地延续了下来 。 地球历史上曾发生过各式各样的大灾难 , 每一次都如同末日降临 。 超新星爆发、小行星撞击、大规模火山喷发、突发性气候变化……这些灾难杀死的生命不计其数 。 在几次大规模灭绝事件中 , 当时的大部分物种甚至都被抹除一空 。
然而 , 生命最终总能卷土重来 。 地球上总会出现新的物种 , 再开始一次新的循环 。
那么 , 究竟怎样才能彻底除去地球上的所有生命呢?虽然人类的脆弱也许超乎我们的想象 , 但要使整个地球变成一片不毛之地 , 其实并没那么容易 。 不过 , 本文中列出的几种情况倒是有可能使地球上的所有生命彻底灭绝 。 并且其中最后一种或许真的无法避免 。
小行星撞击
6600万年前 , 一颗足有一座城市那么大的小行星击中了墨西哥湾 , 宣告了恐龙的末日 , 当时地球上的其它生物也几乎被尽数抹去 。 尽管当时人类的祖先尚未诞生 , 但这次撞击也许堪称人类历史上最重要的一次事件 。 假如没有这次小行星撞击 , 恐龙也许一直都会是地球的霸主 , 其它哺乳动物都只能在它们的阴影下苟且偷生 。
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小行星撞击地球时会释放出惊人的能量
然而 , 在这种随机事件中 , 人类不可能永远是赢家 。 未来也可能会有一颗小行星 , 以同样轻松的方式杀死地球上的所有人类 。 幸运的是 , 这种情况在短期内不大可能发生 。 从地质记录来看 , 地球遭受大型小行星撞击的频率大约是每1亿年一次 。 不过 , 较小的小行星撞击倒是时有发生 。 甚至有证据表明 , 在过去几千年里 , 就有些人死于陨石撞击 。
但地球遭到大型小行星撞击、导致所有生命灭绝的概率究竟有多大呢?2017年发表在《自然》期刊上的一项研究指出 , 要想造成这种结果 , 这颗小行星必须大到一定程度才行 。 要想杀死地球上的所有生命 , 需要将所有海水煮沸、烧干 。 只有太阳系中最大的小行星(比如帕拉斯和灶神星)才能做到这一点 。 有证据显示 , 地球在形成早期曾遭到过一颗名叫忒伊亚的大型小行星的撞击 。 不过就目前来看 , 地球与这类大型天体相撞的几率还是微乎其微的 。
缺氧而死
下面这种情况发生的可能性比前一种稍高一些 。 在展开介绍之前 , 我们先来回溯一下久远的历史 。
将近25亿年前 , 地球经历了一段名叫“大氧化事件”的时期 。 由于蓝藻突然增多 , 大气中的氧气大量增加 。 自此之后 , 多细胞生物才得以在地球上存活 , 像人类这样的生物也有了呼吸的能力 。
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图为地球上最早的节肢动物之一、三叶虫的化石 。 三叶虫在奥陶纪一度称霸过全世界
然而 , 大约4.5亿年前 , 地球上最严重的灭绝事件之一——晚奥陶纪大灭绝发生了 。 原因可能就是当时的氧气水平突然下降 , 并且持续了几百万年之久 。
但为何会发生这种极端情况呢?在奥陶纪期间 , 地球上的各个大洲全都连为一片 , 名叫冈瓦纳大陆 。 当时地球上的大部分生命仍然生活在海洋中 , 但陆地上已经开始有植物出现了 。 在奥陶纪末期 , 地球气候突然发生了一次巨变 , 导致这片超级大陆全部为冰川所覆盖 。 抛开别的不谈 , 光是全球气温的骤然降低 , 就足以导致许多物种消失了 。
接下来 , 随着全球氧气水平骤跌 , 地球生物又经历了第二波大灭绝 。 科学家在全球各地收集的海床样本中 , 都可以找到这次巨变的证据 。 一些研究人员认为 , 当时的冰川导致海洋的分层发生了根本性变化 , 而各层海水的温度和氧气浓度都有所区别 。 但至于造成此次氧气大幅度减少的确切原因 , 仍需开展进一步探讨 。
无论原因如何 , 当时地球上超过80%的物种都在奥陶纪大灭绝中消失了 。
既然过去发生过这样的事件 , 未来是否会历史重演呢?事实上 , 近日发表在《自然通讯》上的一项研究指出 , 气候变化已经导致海洋中的氧气水平有所下降了 , 可能会造成一些海洋生物的灭绝 。
伽马射线暴
就算奥陶纪大灭绝的起因真的是一次突如其来的全球变冷 , 那么导致全球变冷的原因又是什么呢?多年来 , 有多名天文学家相继提出 , 罪魁祸首也许是一次伽马射线暴 。
伽马射线暴是一种神秘的太空事件 , 是宇宙中最为猛烈、能量最高的爆炸 。 天文学家怀疑它们与极端超新星爆发事件有关 。 不过(谢天谢地) , 我们还从未近距离观察过伽马射线暴 , 因此对它们的了解还不充分 。 目前为止 , 我们只在其它星系中探测到过这类事件 。
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图中描绘的伽马射线暴也许源自于双恒星系统
但假如银河系中真的发生了一次伽马射线暴 , 就很可能造成地球上大量物种灭绝 。 如果伽马射线暴对准了地球方向 , 哪怕只持续10秒钟 , 也会至少破坏一半的地球臭氧层 。 而我们在近几十年里了解到 , 哪怕臭氧层只有一小部分遭到破坏 , 也足以削弱的地球“天然防晒层” , 造成严重问题 。 而如果臭氧层削弱到一定程度 , 地球食物链就会遭到严重破坏 , 使得大量物种由此灭绝 。
伽马射线暴会杀死海洋上层的所有生物 , 而大气中一大部分氧气都是由这些生物贡献的 。 此外 , 伽马射线还会使大气中的氧气和氮气分解 。 这两种气体再进一步转化为二氧化氮 , 对阳光起到阻隔作用 。 这样一来 , 整个地球都将变得暗无天日 , 冰河时代也会随之到来 。
太阳死亡
以上描述的这些场景虽然可怕 , 但与地球的最终命运相比 , 都显得不值一提 。 今年3月发表在《自然地球科学》上的一项研究指出 , 无论发不发生伽马射线暴 , 再过10亿年左右 , 地球上的大多数生命都将因缺氧而死 。
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随着太阳不断衰老 , 释放出的能量越来越多 , 最终可能会将地球大气中的氧气清除一空
研究人员提出 , 如今这种富氧大气并不会永久维持下去 。 再过10亿年左右 , 太阳活动就会导致地球氧气跌回大氧化事件之前的水平 。 为确认这一点 , 研究人员将气候模型与生物地质化学模型相结合 , 模拟了随着太阳不断衰老、释放的能量越来越多 , 地球大气会经历怎样的变化 。
结果发现 , 到了一个时间点后 , 地球大气中的二氧化碳便会开始分解 , 依赖光合作用产生氧气的植物和微生物将会随之死亡 。 届时 , 地球上的氧气含量将无法继续维持人类等动物生存 。
【新浪科技|地球生命最终可能会以何种形式终结?】这一过程的开始和持续时间将取决于多种因素 , 最短可能只需一万年 。 但研究人员指出 , 对地球而言 , 这一命运终归是无法避免的 。
幸好 , 人类还有10亿年时间来寻找其它出路 。 (叶子)
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