【菜科解读】

你是否幻想过地球有一天会毁灭？要知道地球从诞生到现在已经有着45亿年的历史，它究竟还能存在多久？留给人类的时间或许不够了！

地球并不会一直存在

地球的形成

约在50亿年前，一个类似太阳的恒星在恒星云中爆发，形成一个巨大的气体环，称为原始太阳星云。

离太阳最近的区域最先被卫星聚合，构成火星、水星和金星等行星。

太阳系

而地球位于离太阳约1.5亿千米的较远位置，因此在行星形成的过程中，地球面对着一系列的冰冷、摩擦与能量的挑战。

当那些较小的行星撞击地球时，它们通过释放能量使地球表面变得更加平滑和圆形，开始形成地球。

随之而来的是天气变化和全球温度的变化，当时地球在经历重构材料的短暂时期和早期的伽马射线，非常炎热。

伽马射线暴

此后逐渐开始形成外核，地球内部分为三个层次：地幔、外核和内核，经过自然热力学的变化，对地球内部结构的深度和堆积方式变得固定化。

其中，内核是地球中心最深处的区域，它由金属铁和镍构成，这种金属是地球上最重要的，内核的形成是历时最久、最困难的过程之一。

据统计，内核的成型时间约为45亿年，经历了漫长的演化，较小的陨石和彗星撞击地球释放出的能量已不足以对其产生影响。

约38亿年前，地球的大气开始形成，科学家们认为，大气层是形成于植入进来的水和元素所产生的化学反应。

地球大气层

随着时间的推移，地球表面上的大气层又被一些强大的化学制剂重新构建，例如产生生命所必需的分子，包括水、二氧化碳、甲烷和氨等。

这种形成方式仅仅是科学界证据最为充足的一种猜想，关于地球的形成原因还有很多，难以罗列。

既然从诞生之初到现在，已经有了45亿年的历史，那么它的寿命究竟还剩下多久呢？

地球的寿命有多长？

针对于这个问题，我们决不能简单地去得出一个答案，而是要从多方面进行探讨。

首先，地球的寿命与太阳的寿命有着密切的关系，在太阳的寿命中，未来40亿年内，太阳的亮度将逐渐增加，射线照射温度也将增高，温度增加可能会导致地球的海洋干涸、大气层薄弱或失去氧气，使人类和生态系统处于威胁之中。

地球与太阳

电影《流浪地球》的背景就是因为太阳极速老化，正在膨胀为一颗红巨星，人类才不得不提出流浪地球计划。

但即使在未来太阳变得非常大，地球的寿命还是可以持续好几十亿年，而这取决于地球内部的能量和物质。

其次，地球的寿命还与地球内部的活动息息相关。

地球内部拥有巨大的热能，导致地壳的板块运动或火山爆发等地质灾害时常会发生，然而这些变迁并不意味着地球寿命就会减少，而是在环境重建中，它仍然能够维持整体的稳定状态。

地球结构

因此，地球的寿命与它们所构成的能量和化学元素也有着密切联系。

此外，地球的寿命还与人类及其他生物的活动相关。

人类和其他生物数量的失衡，可能会导致气候变化、破坏海洋自然生态系统等恶劣事件的发生，从而缩短地球的生命寿命。

如果连续几个平衡环节没有得到恢复，那么人类的文明可能会面临风险。

不仅如此，如今国际局势如此紧张，核威胁也是影响的重要因素。

为了应对人类带来的危机，一些具有超前意识的企业家已经在着手星际移民工作。

马斯克

比如，马斯克就大力投资了航天企业，被称为商用航天的先驱者。

总之，地球寿命短则只有百万年、上亿年，长可能有几十亿年，然后寿终正寝。

行星生命周期的演化

和人类一样，行星也会有一个生命周期，从出生到稳定再到衰老最后死亡。

出生时期不必多说，从稳定期开始行星的结构基本不再发生改变，它的化学和物理特性已被补充完整，内部温度大致可控。

以地球为例，在这个时期，行星体内有一个巨大的岩石核和一个相对较薄的表面，生命的出现和发展也与行星的特性密切相关。

地球结构

在这个时期的数十亿年中，行星表面上的大气逐渐形成，陆地上的山川崛起，海洋和大地上的生态系统规模化。

这个阶段将持续数十亿年，直到行星的内部热力学演化彻底停止，将行星带进下一阶段。

在稳定状态期之后，行星会进入一个叫做衰老期的阶段。

在衰老期中，行星的内部温度开始进一步下降，其征兆之一便是表层的岩石变得易脱落，这也就是地震、火山爆发、日地磁暴的原因。

火山结构

这些自然现象均与内部物质运动或者内部结构发生改变有关，同时，长时间的损耗影响着行星的表面，使其逐渐变薄变弱。

随着行星的内部热量流失，岩浆活动的频率减缓，岩石的本性也渐渐变得不稳定，内部结构易于发生变形。

岩浆

这样，行星内的物质和能量将流失到外界，使得行星整体变得极其脆弱。

行星的死亡期通常发生在内部热量流失并停止活动后。

在死亡期中，行星表面温度逐渐降低，化学和物理特性都在变化，体积变小，行星物质逐渐溢出并散开，最终可能完全分解为尘埃或成为其他行星、卫星的一部分。

行星分解

通常，这一过程需要耗费数百亿年的时间，只有极少数的行星最终幸存下来。

不同类型的行星演变的过程可能会有所差异，比如木星就是一颗气态行星，不会演化出固体表面，因此它在死亡之后可能会和其他星云汇聚到一起，最终演化为一颗红矮星。

也有一些行星在还未迎接自己死亡的时候，就被自己的主恒星无情吞噬。

有的小行星会在撞击当中改变其状态，有的会更早进入到老化阶段。

小行星撞地球

总之行星演变的过程受到多种因素的影响，就像人生一样，谁也不知道明天和意外，究竟哪个会先来？

对此，我们能够做些什么呢？

人类的能做的

不过，我们也不能太悲观，在没有意外的情况下，地球剩余的寿命还是十分长久的，给予了我们充足的时间发展科技。

目前，人类能够做得很少，但只要潜心发展科技探索宇宙奥秘，就一定能够在未来的某一天集体走出地球，不再依赖于母行星。

地球是家园也是牢笼

此外大家也要注意保护好地球的生态环境，正如之前所说的，地球的寿命和人类活动息息相关，这是我们目前能够尽到的最大努力。

参考资料

Universe Today《What is Earths Axial Tilt? - Universe Today 》

地球也有"脉搏"． 《 黑龙江科学 》

Bowring S A , Housh T .《The Earths early evolution》[J]. Science

全球3/4人口缺水？地球步入“水资源破产”时代

联合国一份最新报告指出，由于过度消耗与全球变暖，地球已进入“水资源破产”时代，全球有3/4的人口生活在缺水、水污染或气候干旱的国家和地区。

伊拉克南部的哈维宰沼泽原本因长期干旱而逐渐干涸。

（新华社/发） 报告发现，全球70%的主要含水层正在萎缩，且很多变化不可逆转。

据调查，世界上很多地区不仅超额支取雨水和融雪带来的年度“收入”，还在不断透支那些需要数千年才能回补的地下水“储蓄”。

这主要由农业发展以及城市向干旱地区扩张导致，而气候变化让这些本就缺水的地方愈发干旱。

在土耳其，过度抽取地下水已导致近700处出现塌陷坑。

该报告作者，联合国大学水、环境与健康研究所的卡维赫·马达尼说：“如今，作为人类水资源‘活期账户’的地表水已经见底。

我们从祖先那里继承的‘储蓄账户’——地下水、冰川等，也几乎被挥霍一空。

世界各地都已出现‘水资源破产’的迹象。

” 据统计，目前全球大约有40亿人每年至少遭遇一个月的缺水危机，而这进一步加剧了移民潮、地区冲突和社会动荡。

去年，伊朗经历了50年来最干旱的秋季。

大量用于农业的大坝和水井，几乎吸干了曾是中东地区最大湖泊的乌鲁米耶湖，也让伊朗全国的地下水储备濒临枯竭。

为此，伊朗政府甚至提出要疏散首都德黑兰的居民，并尝试通过人工降雨来增加降水量。

科罗拉多河的流量20年间锐减了20%。

在美国，科罗拉多河的流量过去20年间锐减了约20%，主要原因是降水减少与蒸发加剧。

这条河除了被洛杉矶等城市作为饮用水来源，其河水还被大量引入农田用于种植家畜饲料。

与越来越多的河流一样，现在的它已无力奔赴大海。

研究表明，提高农业用水效率的技术，比如滴灌、喷灌，反而可能增加总耗水量。

原因在于精准灌溉能让作物充分吸收水分，而传统的大水漫灌后，多余的水还能流回河道。

因此，有专家提出必须削减农业的总用水量，因为它占到全球水资源消耗量的70%。

然而，全球有一半粮食产自水资源储量持续下降的地区。

缩减农业用水规模，将倒逼各国推进经济多元化转型。

目前，全球超10亿人依靠农业维持生计，其中大多数人生活在低收入国家。

即使在多雨地区，水资源也正面临新的威胁：数据中心在大量消耗水资源，工业废水、生活污水、化肥和粪便则在持续污染水体。

过去几十年，因被改作农田而消失的湿地面积与欧盟相当，这让全球在防洪、粮食生产和碳储存等生态系统服务方面，付出了约5.1万亿美元的沉重代价。

在大多数情况下，枯竭的河流、湖泊、湿地和含水层，再也难以恢复原有水文状态。

而冰川持续消融与消失，将导致数亿人的供水短缺。

马达尼认为，人类必须更好管理水资源，在此之前，大多数国家需要先摸清家底，核算其水资源储量与用水总量。

科学家使用特殊方法首次探测“超级地球”表面，结果很离谱

科学家首次对系外行星的表面进行直接分析。

科学家称，韦布太空望远镜的观测结果显示，一颗所谓的“超级地球”其表面看起来实际上可能与水星更为相似。

NASA / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Carnegie Institution of Washington LHS 3844 b是一颗比地球大30%的系外行星，也是一颗所谓的“超级地球”。

近日天文学家动用韦布望远镜，对这个距离我们约50光年的行星进行了首次表面热特征分析。

与以往进行的大气研究不同，这是人类首次对系外行星的表面进行直接分析。

分析结果出人意料，这个“超级地球”几乎毫无地球特色。

LHS 3844 b是一个拥有深色表面的荒芜世界，没有大气。

在某种程度上和太阳系的水星倒有些相似。

发现于2019年的LHS 3844 b环绕一颗低温红矮星运行，其一年只相当于11个地球日，且已被潮汐锁定——它的一个半球将永远朝向它的恒星，就像月球永远只用它的一个半球朝向地球一样。

因此，它的永昼面温度理论上可达725℃。

来自马克斯･普朗克研究所的Laura Kreidberg等科学家2023年和2024年在LHS 3844 b运行到恒星后方时对其进行了3次观测，他们使用韦布望远镜的中红外探测仪，对恒星炽热昼面产生的红外线进行了测量，并据此对它的表面特征进行了分析。

相关论文发表在今年5月4日的《自然：天文学》上。

通过与地球、月球和火星的已知矿物进行光谱比对，研究人员发现这颗行星的表面与富含硅和花岗岩的地球不同。

在地球上，地壳的形成通常与水推动的地质进程和板块运动有关，这会导致岩石发生循环，并使浅色的矿物上升到地表；

而LHS 3844 b的表面主要由玄武岩构成——玄武岩是一种深色火山岩，富含铁和镁，在月球和水星表面十分常见。

研究人员表示，在这颗行星表面，水十分稀少。

导致这一结果的原因尚不可知。

一种可能的情形是，LHS 3844 b的表面相对年轻，它可能被新近的火山活动重塑过，且还未被微陨石的撞击破坏。

但是此类过程会释放出二氧化碳或二氧化硫，而韦布并未探测到这些气体。

另一种可能是，这颗行星表面覆盖着一层厚厚的深色颗粒物。

这些颗粒物是在辐射和陨石撞击下，并且经历了漫长的岁月之后形成的——与月球或水星表面的情况相似。

如果没有大气层保护，行星表面会特别容易受到这种影响。

这一过程被称为“空间风化（space weathering）”，它会导致岩石分解，并使其颜色变得越来越深。

而这种情形需要行星表面在较长时间内保持地质稳定。

研究人员计划未来使用韦布进一步判断LHS 3844 b的表面特性，比如其表面岩石的状态是否相对完整，还是已经松散和风化。

参考 Astronomers Explore the Surface Composition of a Nearby Super-Earth https://www.cfa.harvard.edu/news/astronomers-explore-surface-composition-nearby-super-earth The dark and featureless surface of rocky exoplanet LHS 3844 b from JWST mid-infrared spectroscopy