地球的末日之旅

地球不会总是一个蓝色星球——再过十几亿年，地球将会发生翻天覆地的变化。

作为生命，我们都知道自己最终的结局：每个人都会死。天体也是这样，虽然它们寿命以亿年计，但也有毁灭的一天。

太阳燃烧核心内的氢时，自身会逐渐变热。现在的太阳比46亿年前刚诞生的太阳亮了约30%，而且它还会变得更亮。所以说，地球上生命的命运早已注定——它们最终会在太阳强烈的热量中化为灰烬。地球将再次成为死寂的岩石星球。

不过，我们先别把眼光放得那么远。花几分钟的时间来思考一下地球最后的旅程。显然，生命的终结不会是一个简单变为零的过程。这一段时间，将会有新的、奇异的生命形式产生出来。那么在这烤焦的星球上，哪些生物最终会存活得更长？它们会躲到哪里去？我们的蓝色星球在最后的日子里有着何种景象？我们人类的命运将会怎样？我们能否避免自身的灭亡？

最初的研究

以提出“盖亚假说”闻名于世的英国科学家詹姆斯·洛夫洛克，首先考虑了太阳逐渐变亮对地球的影响。1982年，他与他的朋友迈克尔·维特菲尔德在一篇论文中指出了一个很重要的化学反应——雨滴中的二氧化碳与岩石中的硅酸盐发生反应，产生碳酸盐固体。这一过程被称为风化。风化会消耗大气中的二氧化碳，而且温度越高，雨下得越多，风化速度就越快。

他们认为，随着地球变暖，风化速度应该加快，最终导致大气中的二氧化碳含量变得很低，使得植物无法进行光合作用。当然，大气中二氧化碳含量减少会抑制温室效应，并使气温不再急速上升，但这只是短期的效应。随着时间的推移，这种效果最终会因太阳不断变亮而被掩盖掉。

没有光合作用，意味着没有植物，这对动物来说可不是好消息。洛夫洛克和维特菲尔德认为，地球上的生命完全灭绝，可能需要再过大约1亿年，而1亿年在地质时间尺度上来说，不过是一眨眼的时间。虽然基本的想法没有变，但目前的科学家却认为那天并不会那么快到来，可能得需要6到9亿年的时间，大气中的二氧化碳含量才会低于植物进行光合作用所必需的含量。

地球的时间线

最近，美国康奈尔大学的天体生物学家杰克·奥马利-詹姆斯与其他科学家一起，利用我们对太阳、地球以及生物所知道的知识，草拟了一个关于地球生物圈未来40亿年内的时间线（见时间线的图表）。

奥马利-詹姆斯表示，这有点像生命在反向进化。动物变得越来越小，越来越简单。一些物种可能会比其他的物种活得更好。例如，地球变暖后，候鸟凭借其飞行能力，可能比其他动物更容易找到更凉爽、更高的地区。而海洋中的生物可能比地面上的生物活得略好一些，因为水变热比空气变热需要更多的时间。

为了适应极端环境，生物可能会变得与我们所熟知的非常不同。例如，动物可能会进化出外壳，就像乌龟壳那样含有铁矿物的壳，用来隔离来自太阳的强烈辐射。也许，某些动物的背上会进化出一个大水袋，来保护内部的器官，因为水也可以隔离辐射。

最有可能的情形下，一旦陆地上和海洋中的脊椎动物全都死亡，剩下的生命将只是海洋中的无脊椎动物，以及与它们相伴的微生物。奥马利-詹姆斯认为，最后的动物将是生活在深海热液口附近的管状蠕虫。

10亿年之后，事情会变得越来越糟。到那时，全球的平均气温将达到47℃。海洋会急速地蒸发，大气中额外的水蒸气会引发失控的温室效应。微生物会附着在逐渐减少的水环境中。热带地区的微生物首先会灭绝，最终两级地区的也会灭绝。之后一段时间里，山顶以及地下冰穴会成为远离炽热的避难所。生命最后的避难所将位于地下深处，那里的微生物将勉强维持生计，直到——根据最乐观的估计——距今30亿年之后，它们也会完全灭亡。

板块以及月球的影响

然而，现实往往很复杂，一些因素会对地球未来的走向产生很大的影响。首先，最近的研究表明，我们对风化的理解可能是有问题的，而这会打乱奥马利-詹姆斯所估计的时间。虽然温度的上升和二氧化碳消耗的增加之间有着一定的联系，但其他因素，例如岩石类型和酸度等等，可能更重要。所以，很有可能二氧化碳不会像预期的那样很快地被消耗掉，这意味着植物会比预期存活更长的时间，使得生物圈崩溃的时间拖延数亿年，甚至更长的时间。

板块构造也可以改变生物圈的命运。这个过程是由地热驱动的，能量来自地球深处同位素的放射性衰变。但是可衰变的物质是有限的，所以释放的能量会慢慢降低。板块运动最终会嘎然而止，此时，山将会停止上升。再经过数百万年，陆地会因侵蚀变平。这可能发生在距今10亿到20亿年之后。如果发生得过早，那么地球在完全干涸之前，可能先会变成一个水世界（见水世界情形）。

月球也会对地球产生很大的影响。它现在以每年3.78厘米的速度远离我们。在未来，距今15亿到45亿年之间的某个时候，月球将不能稳定住地轴。此时，地轴可能会摇摆不定，会使得地球的气候经常急剧地变化。如果那时候仍有动物或植物，它们可能不会存活太久，因为气候变化太快了，它们没办法去适应新的环境。

但还存在着另一种可能。月球可能仍会对地轴有些控制，最终地轴会稳定在其他的角度上，但不会是目前的倾斜角度（23.5度）。地轴倾角越大，季节变化越明显，而这可能使得一些区域适合生命继续存活（见倾斜的星球情形）。

人类的命运

那么，我们人类会怎样？现有的化石记录暗示着人类的未来并不乐观。平均来说，从诞生到灭亡，一种哺乳动物可以存在大约100万年。能存在数千万年是一件非常罕见的事情。目前，我们人类已经存在了约20万年，所以我们面前仍有很长的路要走。但是，这一路上会麻烦不断。

例如说，如果地球平均气温上升了8℃，那么就会大幅度地改变我们所知的人类文明：海平面会比现在高出60米，大部分沿海城市会被淹没；可利用的淡水资源会向两极移动，使得热带地区基本上无法居住，这意味着南北半球的人口会比现在更为集中……

如果未来的人类最终找到了应对这一切的办法，那么在新的环境下，他们很有可能会发生进化。最为乐观的情况下，借助基因技术、仿生技术等手段，未来的人类可能会使自己变得与现在的人类完全不一样。也就是说，未来的人类将会进化为一个新的物种。

在遥远的未来，如果人类或新人类真的能存活下来，那么他们肯定会尝试给地球降温，虽然选择非常有限。一种能有效降低地球气温的办法，是给地球建造一个行星级的遮阳伞。但是距今40亿年之后，任何形式的遮阳伞也无法阻挡太阳的炽热。不过，仍有一些更为激进的选择，例如迁移地球。

随着太阳变亮，太阳系的宜居带——水可以以液态形式存在的范围——会向太阳系边缘移动，而地球将不再处在宜居带中。那么，我们也可以试着迁移地球，使它离太阳远一些，再次回到宜居带中。一种可行的办法，是借助飞向地球的彗星或小行星对地球的引力影响。如果安排得当，你就可以将彗星或小行星的轨道能量转换成地球的轨道能量，来使得地球公转速度提高，并向外迁移。

大约在75亿年之后，太阳会膨胀为一颗红巨星。此时，木星或土星的一些卫星应该会处在宜居带中，人类也可以选择搬到那里生活。

但不管怎样，太阳最终会变为一颗白矮星，并逐渐冷却和黯淡下去。所以，即使我们没有被烤死，也可能会被冻死。除非，我们搬到了太阳系以外的宜居之地。