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地球生命最终可能会以何种形式终结?

时间:2021-05-11 10:47:02 | 来源:cnBeta

原标题:地球生命最终可能会以何种形式终结? 来源:新浪科技

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。

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。

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。

图中描绘的伽马射线暴也许源自于双恒星系统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。

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。

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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