“地球是人类的摇篮”,然而现在,摇篮要变成暂时的了。因为很多人都认为,人类迟早有一天要离开摇篮,正如一个婴儿要学会成长一样。可问题是,我们什么时候才能离开呢?
地球是人类赖以生存的家园
这个问题取决于两个点,地球毁灭的时间和人类毁灭的时间,无论哪一个来临,唯有离开才是最好的结局。
那么,人类还能在地球上生活多久?地球还能存在多长时间?我们离开地球后能去哪儿?星际移民计划真的能成功吗?中科院院士说地球还有45亿年的寿命,如果不出意外,我们人类还能“活”多久呢?
宇宙中存在比地球更好的地方?
人类还能在地球上生活多久?
这个问题,人类恐怕很难准确回答,因为再怎么说这都是未来的事情,没有人具有预知未来的能力,因此,科学家们只能根据两个方面来推测。
首先是能源上,都知道如果人类离开了煤、石油、天然气这三样化石能源将会寸步难行,那么以它们的储量为根据,可以推测人类还能生活多久。
“工业的血液”——石油
目前已经探明的石油储量可以供人类再使用50年,算上还没有被探明的分量,保守估计石油的使用极限在100至200年之间。而地球上的天然气还可以使用250年左右,不过根据每年天然气的使用量都在增加来看,这个使用时间也会缩短到和石油差不多。
比起石油和天然气,煤炭被人类开采使用的历史更悠久,而全世界的煤炭储量也仅仅够维持人类使用200年。这样看来,煤、石油、天然气三兄弟,基本上都会在200年的时间内被用完。作为人类现在赖以生存的资源,它们的用尽也预示着人类在地球上生存的时间会被定格在200年。然而,谁说人类只能用这三种能源了?
风能:太阳能的一种转化形式,可再生的清洁能源
另一个推测标准,则是文明等级。地球的能量超乎人类的想象,我们老是觉得能源不够用,是因为我们能够用到的地球能量是很少的。如何将自己所在的行星加以利用,是宇宙一级文明的重要标准。我们人类目前没有达到,因此我们还不够成为宇宙有名有号的文明体。理论物理学家加来道雄曾说过,人类最迟会在100年后达到宇宙一级文明,这个时候的地球资源我们可以全部利用。
这样一来,人类在地球上生存的时间,会与地球的寿命息息相关,只要地球不爆炸,我们就能不“放假”。那么地球的寿命几何呢?
地球的内部结构示意图
地球还能存在多久?
中国科学院院士汪集旸曾经说过,地球还有大约45亿年的寿命。汪院士可不是随便说的,他是根据太阳的寿命来推断的。
虽然地球被称为“生命的摇篮”,可是这里面有一半多的功劳是太阳的,没有太阳的能量,地球不会是今天这般模样。太阳从诞生至今已经有大约46亿年的历史,然而此时的太阳还是一位青壮年,正属于熊熊燃烧的年纪,它还有大约45亿年的时间来继续发光发热。
随着时间的推移,太阳每秒产生的能量会越来越多
太阳此时正处于自己的主序星时期,外部的氢原子正在进行核聚变反应,产生光和热,这让地球接受到的能量是连续且稳定的。但是,宇宙中的一切天体都是有其寿命的,太阳这种消耗自身物质的恒星更是逃不过宿命的轮回。
大约45亿年后,太阳上的氢原子结束了自己的聚变反应,接着参与聚变反应的,就是氦原子,它们的反应没有氢原子连续稳定,并且生成的原子会更重。反应主要发生在太阳内部,这个时候内核就会开始收缩,太阳为了平衡自身,外壳就会开始膨胀。这时太阳变成了一颗红巨星,体积迅速增大,离它比较近的几颗行星,水星、金星和地球,都会被它吞噬。
核聚变的反应过程
地球被红巨星形态的太阳吞噬进去之后,宇宙中就再也没有它的存在了,它会成为内核的一部分。最后,红巨星内部的收缩和外部的膨胀平衡被打破,太阳在一阵坍塌中,结束了自己炽热的一生,以一颗白矮星的形态,流浪在宇宙中。
理论上,在太阳主序星时期,地球不仅能安然无恙的存在,上面的生命还不会断绝。纵观历史,地球上发生过数次大灭绝,最严重的一次是2.5亿年前的二叠纪末大灭绝,95%的物种就此消失,可是这依然没有斩断生命之树的延续。
恒星的演化历程
所以,科学家们得出了地球寿命在45亿年的理论。人类在达到宇宙一级文明后,就会朝着更高的文明形态进发。理论上,从一级文明到二级文明,人类需要的时间是大约1000到2000年。从二级到三级文明需要大约10万年,这些都在地球寿命的范畴内。
离开地球,似乎已经成了板上钉钉的事情,问题是,人类离开了地球,又将去哪儿呢?
宇宙中的星球可能比地球上的沙子数量还要多
我们离开地球后能去哪儿?
上个世纪80年代,美国的亚利桑那沙漠中建起了一座超级建筑,它模拟地球的生态环境,希望复制出另一个生态圈,于是得名“生物圈2号”。结果原计划2年的实验被迫提前结束,参与实验的8名科学家,最后被折磨得狼狈不堪。这项实验最后以失败告终。
“生物圈2号”:一座微型的人工生态循环系统
“生物圈2号”的失败,告诉了我们,地球的生态圈独一无二,我们是不可能轻易离开的,哪怕去了宇宙中,我们最后的落脚点,还得是一颗与地球相似的行星。根据天文学家的观测与计算,光是我们所在的银河系,就有大约60亿颗类地行星,它们的结构和地球类似,都是岩石行星。太阳系一共有四颗岩石行星,分别是水星、金星、地球和火星,这其中地球适合生存,按照这个概率,这60亿颗类地行星,比较理想的情况就是有大约四分之一适合生命生存,那么算下来就是大约15亿颗。
地球生态圈:一个封闭且能自我调控的系统
不过很可惜,这60亿颗类地行星中,只有大约4000颗得到了科学家的确认,剩下的还处于神龙见首不见尾的状态中。不过随着人类达到三级宇宙文明,家园的范围就会从太阳系扩展到银河系,这个时候,距离不再是人类去往更远目标的制约。这个时候,我们银河系中的那些超级地球,很有可能成为我们新的居住地。
超级地球示意图
以上这些都是科学家们的假设与猜测,实际上,人类的足迹,仅仅到达了月球,下一步则是想要前往火星。
火星:太阳系里四颗类地行星之一
星际移民计划真的能成功吗?
理想和现实的差距,有时会比天体与天体之间的距离还要遥远。不少人对于星际移民计划很悲观,认为我们达不到。
但是,很多科学家却抱有极大的热情,霍金在临终前预言,人类终将离开地球实现移民,而实现这一计划的第一步,就是要将火星变为适合人类居住的地方。“嫦娥之父”,中国探月首席工程师欧阳自远院士曾在2020年的时候表示,人类在未来有能力改造火星,让其成为宜居星球。
美国改造火星计划时间表
科学家们相信,按照人类目前的发展脚步,改造火星需要持续200到300年的时间,届时人类可以不用穿戴宇航服,就可以像生活在地球上那样生活在火星。如果人类成功实现改造火星,那这也就意味着我们的星际移民计划是可行的。我们不用再拘泥于寻找与地球相似的行星,还可以寻找和火星相似的,这样可利用的星球数量直接翻了两倍。
火星基地概念图
走好了第一步,那么之后的道路也将会被一一攻克。
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