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七小七, 脚踏实地,仰望星空。心有猛喵,细嗅鱼干。 查看知乎原文 首先,太阳要 70 亿年后才会变成白矮星,其次,也用不上那么久,只需要 28 亿年,地球就会变成一片死地。 我们的太阳虽然正处于星生最稳定的中年时期,但这并不意味着它不会发生变化。随着年龄的增长,太阳核心的温度逐渐升高,表面温度也逐渐升高。这会导致它半径增大,亮度也逐渐增强。 年轻时狂暴的太阳 自进入主序星阶段以来,太阳半径已膨胀了 15%,表面温度从 5620K 升高至 5772K,亮度也因此增加了 48%,从 0.677 倍 太阳光度 增至目前的 1.0 倍太阳光度。 未来,这个进程还将继续进行,太阳的辐射大约每 1 亿年增加 1%。而随着太阳变大变亮,地球接收到的太阳辐射也会越来越多。这对生命来说可不是什么好事。 8 亿年后:C3 植物消失 空气中的二氧化碳是哪里来的呢?肯定有人要说,是动物的呼吸作用和人类的工业化进程产生的。但其实这只占二氧化碳来源的一部分。自然界中的土壤岩石、风霜雨雪,也在参与着二氧化碳的循环。 其中最主要的,是碳酸盐 - 硅酸盐循环。 碳酸盐和硅酸盐都是岩石的重要组成部分。二者可以通过各种自然过程相互转化。 硅酸盐 岩通过 风化 和 沉积作用 ,吸收空气中的二氧化碳,转化为 碳酸盐岩,而碳酸盐岩又可以通过变质作用 和 火山作用 重新转化为硅酸盐岩。 太阳辐射会促进 硅酸盐矿物 产生 风化 作用,阳光强度增加,风化作用也会越来越强。这将影响 碳酸盐 - 硅酸盐循环 ,从而降低大气中的 二氧化碳 含量。 而随着太阳变大变亮,二氧化碳含量的降低将是不可逆转的。 我们都知道,对于植物来说,维持生命必不可少的,除了水和空气,还有二氧化碳。植物通过光合作用将二氧化碳转化成氧气,并合成生命所需的能量。 在光合作用中,植物可以将 二氧化碳 、 水 和 核酮糖 -1,5- 二磷酸 (RuBP)转化为两个 3- 磷酸甘油酸 分子,这被称为 C3 过程,完全仰赖 C3 碳固定的植物被称作 C3 植物 。 C3 植物是植物中的绝大多数,约占当今地球已知植物物种的 99%,植物 生物 总量的 95%。 大约 8 亿年后,大气中二氧化碳的含量将降至维持树木进行 C3 碳固定光合作用所需的水平以下 。最先倒下的是草本植物,之后, 落叶 林、 常绿 阔叶林、常绿 针叶林 将相继消失,最终,所有的 C3 植物将全部灭绝。 12 亿年后:C4 植物灭绝 3000 万年前,一些禾本科植物进化出了超能力: 它们的叶片中有两种不同的细胞,形成了浓缩系统,可以提高叶片中二氧化碳的浓度,进而提高二氧化碳的利用效率。这样的植物被称为 C4 植物。 C4 植物的细胞构成 常见的玉米、甘蔗、高粱,都是 C4 植物。如今,C4 植物约占地球植物生物量的 5%,占已知植物物种的 1%。尽管数量稀少,它们却贡献了陆地碳固定量的约 23%。 由于 C4 植物有浓缩二氧化碳的本领,因此比 C3 植物更能耐受二氧化碳浓度低的环境。维持 C3 植物光合作用所需的临界阈值约 50ppm,而 C4 植物只需 10ppm。因此,在 C3 植物因二氧化碳浓度下降走向灭绝时,C4 植物将取代 C3 植物的统治地位,成为地球上的优势植物。 然而,前面提到了,二氧化碳浓度的下降是不可逆转的。以目前的模型计算,大约 12 亿年后,大气中的二氧化碳将低至连 C4 植物也无法呼吸,它们最终也将走向终点。 不过,如果考虑 C3 植物灭绝导致的二氧化碳浓度下降速率变缓,C4 植物或许可以苟延残喘到 16 亿年后,直到另一个危机的到来。 15 亿年后:海洋消失 水是维系生命活动必不可少的物质,如今,地球地表的 70%被海洋覆盖,然而,水可不会永远这么多。 海洋里的水会蒸发成水蒸气进入大气,而大气中的水蒸气又会缓慢的流失到太空中。 研究表明,海洋水分流失的速度约为每百万年一毫米,这个速度十分缓慢,是因为对流层上层较冷的区域起到了“冷阱”的作用,使得水的散失没有那么快。然而,随着太阳温度升高,海洋水分流失的速度将逐渐加快,最终可能达到每千年一毫米。 大约十亿年后,太阳亮度将增加 10%, 全球平均地表温度 将上升到 47°C,届时,海洋将剧烈蒸发,导致 平流层中的 水含量不断增加。这些水分子将被太阳紫外线光 解分解,使氢气逸出大气层 。 最终,在 15 亿年后,全球海水将全部消失。地球将变成一个以沙漠为主的世界。 火星就是一颗没有水的沙漠星球 18.6 亿年后:动物灭绝 地表失去水分后,没有了水作为润滑剂,板块运动也将停止。二氧化碳再也无法通过地质活动释放到空气中。随着阳光越来越强,再也没有什么力量能够阻止地球升温。 16 亿年后,地表温度将飙升至 65℃,就连最耐高温的植物也将倒下。 目前最耐热的植物是毛叶双穗草,这种草的耐热性源于真菌和病毒之间的共生关系。当它被真菌侵染,而该真菌又被某种特定的病毒侵染时,这种草就能耐受高达 65 °C 的土壤温度 随着二氧化碳极端匮乏、氧气耗尽,18.6 亿年后,最后残存的动植物也将灭绝。自然界将返璞归真,只剩下最原始的原核生物。 28 亿年后:成为死地 28 亿年后,地球表面温度将飙升至 149°C。即使在南北两极,也无法保有适合生命形式存在的条件。 届时,最后残存的原核生物也迎来了终局。所有生命的痕迹将从地球上抹去,一切归于尘土。 没有了生命,地球只剩下岩石,大气,和无尽的荒芜。 火星的地表 40 亿年后:熔岩地狱 30 亿至 40 亿年后,太阳的亮度比现在高出 35%至 40%。一旦低层大气中的水蒸气含量上升到 40%,就会发生“失控温室效应”,导致大气层变暖,并将地表温度升高到约 1330°C,这足以融化行星表面。 地球将回到初生之时的样子,变成一座熔岩地狱。 人类的命运 当然,以上这一切大概率跟人类没什么关系。 苏联 天文学家 尼古拉·卡尔达舍夫 于 1964 年提出了著名的“ 卡尔达舍夫等级 ”,用来衡量文明等级。这是一种通过文明可掌握的能量大小来划分等级的方法。是一个可以量化的值,公式如下: 其中,P 是一个文明的全部 能源消耗 ,K 是卡尔达舍夫文明等级。 按照这个算法,文明大致可以分成如下等级: 1 级文明:行星级文明,可以利用所在行星的全部能量。 2 级文明:恒星级文明,可以利用母恒星的全部能量。 3 级文明:星系级文明:可以利用所在星系的全部能量。 卡尔达舍夫等级下的三级文明 2 021 年,全球能源消耗 总量为 16.5319 万 太瓦时 ,相当于平均年消耗量为 18.87 太瓦,对应的卡尔达舍夫等级为 0.73。 物理学家兼未来学家 加来道雄 提出,如果人类以每年平均 3% 的速度增加能源消耗,那么在 100 至 200 年内,人类可以达到 I 型状态;在几千年内,可以达到 II 型状态;在 10 万至 100 万年内,可以达到 III 型状态。 根据国际能源署《世界能源展望》的数据,对卡尔达舍夫等级到 2040 年的预测。 当然,能源消耗并非是文明进化的唯一参考标准。文明必须具备在各种气候条件和重大自然灾害(包括小行星撞击等宇宙事件)下维持其增长速度的能力。 对于 II 型文明来说, 太空旅行 、 星际通讯 、恒星工程和 气候控制 技术都是必备技能,唯一面临的严重威胁是附近 超新星 的爆发。 而目前已知的任何宇宙灾难都无法摧毁 III 型文明。 所以,人类只要再平稳、平和、平静的发展百万年,就再也没有什么“困死太阳系”一说了。 那么,100 万年后的人类会是什么样的呢? 一个冷知识:与人类亲缘最近的动物是黑猩猩,它与我们同属人亚科下的 人族 。 人族只有两个亚族,人亚族和黑猩猩亚族,它们大约于 540 万到 630 万年前分开演化。也就是说,人类的祖先从远古猿类进化成如今的样子,只花了 600 万年的时间。 因此,从演化的角度考虑,100 万年后的“人类”,可能与我们也没有太大的关系,完全进化成另外一个物种了。 但不管怎么说,祝百万年后的它们好运吧! 查看知乎讨论
- 情报分类:综合情报
- 分类依据:内容未命中明确的垂直分类规则,归入综合情报
- 信息来源:资讯 / 知乎日报
- 发布时间:2026/10/15 07:21:56
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