什么最先会使地球变得不适合居住?

Question

有相当多的事情会使一个原本适合居住的星球变得不适合居住，其中一些迟早会发生:

1. 当它变成红巨星时被它的恒星吞没
2. 被其恒星的新星或超新星摧毁的
3. 失去磁层，太阳风将其大气层吹走
4. 与足够大的物体相撞
5. 伽马射线暴
6. 也许是其他的天文现象?

其中一些将不可避免地在未来发生在地球上，但哪一个预计会更快发生呢?我说的不适宜居住是指目前已知的多细胞生命不适宜居住。

为了这个问题，假设人类在未来没有发明技术来阻止这种情况的发生，也没有外星访客，超自然力量或类似的影响干预。江南登录网址app下载实际上，让我们假设人类今天神奇地消失了，只是为了不被人类技术的影响分散注意力。江南登录网址app下载

Answer 1

我会试着把这些事件的时间标出来。

1. 太阳是红巨星- 50到60亿年^ 1美元

   太阳目前在主序这意味着它是一个“成熟”的明星——把它想象成中年。它在主序列上存在了大约40到50亿年，在50到60亿年之后，它将离开主序列。

   大多数黄色(即。光谱类G-ish)的恒星在主序星上度过了大约100亿年。然后，它们膨胀成红巨星。太阳刚刚经过主序星的一半，所以它还有大约50到60亿年的时间。54亿年后，它会增长。下图显示了它的半径(和其他因素)将如何增加:

   

   太阳不会立即吞噬内行星——看看它的成长需要一段时间——但它最终会发生。再过十亿年，它的半径将达到现在的200倍。它会进入AGB阶段在那里，它最终会生长到足以吞噬内行星的地步。目前还不确定地球是否会被摧毁，但它会被加热得如此之高，液态水会消失，地球将无法居住。

   美国国家航空航天局有一篇关于一颗类似太阳的恒星吞噬了它的一颗内行星的文章，就像太阳可能做的那样。原文可以找到在这里。

2. 超新星/新星-永远不会

   超新星有两种类型:II型II型超新星以氢为特征;I型超新星不含氢。当你学习超新星的时候，你可能听说过II型超新星，它们更出名。它们是大质量恒星核心坍缩的结果。然而，它的前身必须比太阳大得多——通常至少是太阳质量的8倍。

   I型超新星不含氢。主要有两类:Ia型和Ib/c型。第一类是白矮星从伴星吸积质量的结果。太阳没有双星伴星，所以即使它会变成白矮星，它也不会经历这种超新星。Ib / c型也和II型一样，是由核心坍缩造成的。然而，它们的祖先通常是不稳定的、剧烈的恒星沃尔夫-拉叶星的恒星。幸运的是，我们的太阳永远不会成为其中之一!

   一个新星和超新星比起来很小。它和Ia型超新星一样，可能是白矮星从伴星那里吸积物质的结果。不过，再一次，太阳没有伴星来吸积物质。

3. 磁层损失——永远不会

   地球的磁场非常重要，因为它保护我们不受太阳风的影响。没有它，地球上的生命可能就不存在了!它的消失对我们没有好处。

   幸运的是，这种情况似乎永远不会发生。

   地球的磁场被认为是由地核中流体的运动引起的。维基百科列出了磁场存在的三个必要条件:

   1. 导电流体介质

   2. 由行星旋转提供的动能

   3. 驱动流体内部对流运动的内部能量源。

   地核中的流体永远不会消失，只要地球继续旋转，动能就会一直存在。也会。科里奥利效应这也有助于液体循环和控制磁场。使材料保持高温的能量来源部分是由于潮汐力地球和其他天体，如月球和太阳之间的距离。

4. 碰撞-不会有很长时间了

   地球一生中发生过一次大碰撞，并由此产生了月球。这个想法被称为大碰撞假说。当太阳系和地球还很年轻的时候，太阳有一个由小的前行星体组成的圆盘，被称为原行星。那时的原行星比现在的行星还多，因为许多原行星相互碰撞形成了行星。

   假设的原行星，命名为忒伊亚它通常被描述为像火星一样。它并没有正面撞击地球，而是以45度角撞击地球。结果是忒伊亚被摧毁，地球的一部分被弹射出去。这些物质大部分回到了地球，但也有一些留下来形成了月球。

   没有更多的原行星了，但仍有一些大型小行星。最大的是刻瑞斯，也就是小与忒伊亚相比。这是一张地球、月球和谷神星的照片(左下):

   

   我们不太可能再看到另一次巨大的撞击。其他行星都有稳定的轨道，月球实际上是由于潮汐力而远离地球的。肯定的是,小行星撞击地球是有可能的，但发生末日小行星的可能性很小。即使是像杀死恐龙那样的尸体也不会熄灭所有的生活。喷气推进实验室有发生这种灾难性事件的可能性的信息(不是很高的!)

5. 伽马射线暴——可能永远不会

   我写了一个答案关于这个问题的讨论。如果可以的话，我将引用他的回答:

   好吧，言归正传。当然，维基百科对影响地球的伽马暴频率有一个简短的介绍:

   估计伽马射线暴发生的确切频率是困难的，但对于一个与银河系大小大致相同的星系，预期的频率(对于长时间的伽马射线暴)大约是每10万到100万年爆发一次。其中只有一小部分会射向地球。由于未知的准直程度，对短时间grb发生率的估计更加不确定，但可能具有可比性。

   “一小部分”并不太具体。BBC的文章在这段话中引用的是这样说的:

   对深空的观测表明伽马射线暴是罕见的。据认为，每个星系最多每1万年发生一次，而每个星系至少每100万年发生一次。

   然而，“小百分比”从来没有详细说明。

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^ 1美元估计

地球在被太阳吞噬之前就会变得不适合居住——如果它被吞噬的话——因为它的表面温度太高，生命无法存在。我想看看能不能算出那是什么时候。

你可以用公式来近似计算行星的温度有效温度: $$T=\左(\frac{L(1-a)}{16 \pi \sigma D^2} \右)^{\frac{1}{4}}$$其中$L$为恒星的光度，$a$为行星的反照率$\sigma$为斯蒂芬玻尔兹曼常数， D是行星到恒星的距离。

目前地球的平均温度是大约15摄氏度(288k)。然而，这是平均值表面温度。幸运的是，给出的表面温度方程也是$$T=C L^{\frac{1}{4}}$$，其中$C$是常数。这意味着水的沸点为373 K，是当前表面温度的1.295倍。如果我们把这个代入，$$L= \ proto (1.295)^{\frac{1}{4}} \约。所以太阳的光度应该是现在太阳光度的2.81倍。这个值并没有出现在我上面给出的图表上，尽管它看起来是70亿年后的样子。维基百科由于温室效应的影响，这个时间点离现在只有10亿年了。所以我们只能活10亿年了!

Answer 2

多细胞生命(以及生命本身)的终结一直是许多纪录片的主题，其中许多都是基于科学观察和对过去岩石和太空的相关假设。有些完全是对人的奇异想象。但是，一个重要的方面是，我们需要看看地球上过去的证据来衡量未来发生事件的可能性——尽管，鉴于我们仍在探索这些过去事件背后的机制，很难说接下来会发生什么。

首先要看的是地球上过去大灭绝的机制。下面是一些例子:

• 小行星/彗星撞击——这是一个被广泛接受的理论白垩纪-新近纪灭绝事件6500万年前的那次大灭绝使相当一部分生物灭绝，包括大部分恐龙。这可能随时发生，几乎没有警告。

• 大规模火山活动——比如西伯利亚地盾的形成——被许多科学家认为是造成大规模火山活动的原因灭绝事件(超过90%的生命形式灭绝)发生在二叠纪末期大约2.5亿年前。这些症状的发作是可以检测到的。

• 伽马射线爆发——一些科学家通过计算机模拟推测，可能会导致奥陶纪末期的大灭绝大约在4.4亿年前。这是推测性的，但可能毫无征兆地发生。

• 星云的冬天这是该杂志上发表的一个相对较新的理论冈瓦纳的研究因此，与天文星云的相遇可能(根据文章中的理论，已经)对地球上的生命造成灾难性的影响。包括他们的理论，即星暴可能导致了雪球地球的全球冰川事件。

其中一些事件可能是突然的，没有任何警告，而另一些事件可能同时发生，其影响需要一段时间——例如，理论上说，二叠纪末期的灭绝事件有多种原因——火山作用、撞击、甲烷笼状物释放等，灭绝发生在相隔数千年的脉冲中。

一些人认为我们现在正处于一场大灭绝中，正如文章中所述第六次物种大灭绝?人类杀死物种的速度比创造物种的速度还要快在那里，人类的影响和操纵可能正在复制过去大灭绝的某些方面。

Answer 3

你错过了很多灾难

• 万物皆死，因为所有植物都死于不断降低的二氧化碳水平₂在大气中。
  预计这将在不到10亿年内发生。

• 一切都死了，因为海洋蒸发了，地球变成了金星2.0。
  由于太阳的亮度增加，预计这将在10亿到20亿年内发生。

• 因为板块构造停止了，一切都消失了。
  预计这将在海洋蒸发后不久发生。

这些不可避免的事件都将在太阳变成红巨星之前发生(这是另一个不可避免的事件)。开篇所提到的所有其他灾难都只是可能性。除非有什么东西介入使地球远离太阳并增加二氧化碳₂到大气层，我们所知道的生命的终结是不可避免的，在太阳变成红巨星之前很久就会发生。我们知道，在大约10亿年后，我们的孩子的孩子的……孩子们，如果人类能活那么久的话。

Answer 4

根据《科学美国人》最近的一篇文章，大约5亿年后，太阳将膨胀到足够大，地球的轨道将衰减到足够大，地球将不再处于“宜居带”。(地球已经处于该区域的内缘。)

(当然，人类毁灭事物的时间要比这快得多。)

顺便说一句:对于对此感兴趣的人来说，这篇文章值得一看:比地球更宜居的行星可能在我们的银河系中很常见——最近一两个月出版的。我只是浏览了一下，没有细读，但它讨论了宜居行星的标准。

还有关:地球的日子屈指可数