无论是超新星的巨响,还是磁场耗尽的呜咽声,地球和地球上的一切都注定要灭亡。
宇宙是一个可怕的地方,充满了生存威胁。 我们脚下的大地似乎很坚固,但维持我们生存的岩石、水和空气层的持续存在是不确定的。 即将到来的小行星、高空飞行的超级耀斑和超新星只是可能封闭我们脆弱世界的灾难中的一小部分。
在短期内,我们可能能够管理或减轻其中一些威胁。 小行星可以改道,电网可以加固。 但随着太阳系的老化,其他世界末日是不可避免的:月球失控,地球磁层坍塌,太阳核心减弱。 每一个都代表着不同启示录的倒计时,有些比其他启示录更迫在眉睫。
群山在太空中飘动
最明显的威胁是无数科幻小说和电影中经常出现的威胁:一颗小行星撞击地球。 最著名的是,6600万年前,一颗数英里宽的小行星撞击了墨西哥尤卡坦半岛附近的海洋,使地球陷入混乱。 吞噬大陆的野火和令人毛骨悚然的核冬天在地质时间的眨眼间结束了1.8亿年的巨型爬行动物统治。
即使假设我们能够偏转一个来袭的物体,在提前几个月到几年内找到潜在危险的小行星仍然是挑战。 美国宇航局近地天体研究中心目前只列出了一些令人担忧的太空岩石,但新的岩石经常在没有警告的情况下出现。 在 2012 年、2019 年和 2021 年,小行星在几天前就飞近地球,它们的大小从足球场到几个城市街区不等。 2013年,重达11000吨的车里雅宾斯克陨石在俄罗斯乌拉尔地区坠毁**,摧毁了数千座建筑物,造成1000多人受伤,但这一切都没有被忽视。
这种意识的缺乏应该伴随着 2025 年智利维拉 C随着鲁宾天文台的开放和 2026 年美国宇航局南希·格雷斯·罗曼太空望远镜的发射,这种情况开始发生变化。 鲁宾将能够每三天调查一次整个南方天空,每晚生成20TB的数据,平均每60秒发出100,000个关于任何检测到的变化的警报,所有这些都将在全球范围内处理和共享。 罗曼将拥有与哈勃望远镜相同的清晰的亚角秒分辨率,但具有100倍的视野,从而产生另一座关于天空中变化和移动物体的数据。 当两者联手时,天空的两个半球都将受到密切关注,从小行星到超新星。
制备好欢迎来到耀斑
太阳耀斑是司空见惯的,通常是无害的。 它们是从具有强磁场的区域发出的光和辐射爆发,太阳表面较冷的黑点标志着它们的终点。 在太阳黑子上方,太阳的磁场可以延伸数万英里,携带极热的磁结合等离子体纤维。 磁力线像拉伸和扭曲的橡皮筋一样储存能量——当它们断裂时,它们会释放出大量的等离子体,称为日冕物质抛射 (CMES)。 如果CME恰好瞄准地球,地球将在几天后受到地磁风暴的袭击。 由于地球铁水核心产生的保护性磁层,大多数CME是无害偏转的。 但偶尔,比正常强度高出数百到数千倍的耀斑——超级耀斑——会袭击地球的磁层。
对保存在古树年轮中的放射性碳尖峰的分析表明,在过去的10,000年中,至少有六次这样的太阳风暴袭击了地球。 第一次这样的事件发生在2012年,当时在774年历史的日本柳环中发现了放射性碳尖峰。 随后的研究发现,在993、663、5259、5410和7176 bc.e.又发现了四个。
对于我们的史前祖先来说,这些事件可能不那么引人注目,除了在异常低纬度地区出现的壮观的极光表演。 但在现代,来自超级耀斑的CME对我们构成了严重威胁。 它们可以使卫星瘫痪,使GPS系统崩溃,并破坏全球通信。 电网可能会过载,需要几个月的时间才能重建。 移动电话、笔记本电脑和其他电子设备将幸存下来,但许多设备将受到功能性电信设施不足的限制。 现代文明在1989年就已经经历了这些后果,当时一个相当大的CME席卷全球,引发了美国魁北克省的停电。
在更深入地了解太阳及其活动方面,我们已经走了很长一段路,但超级耀斑仍然是一个开放的领域。 有望帮助我们更好地了解太阳活动的观测包括智利欧洲南方天文台的阿塔卡马大型毫米亚毫米射电望远镜(ALMA),以及美国国家科学院在世界各地的新型太阳望远镜网络,如全场连续观测空间天文台。 这些努力使我们能够了解日冕中的磁场是如何形成的,以及在超级耀斑之前是否存在一些信号**。 如果我们能提前几天发现太阳风暴,电网和卫星运营商就可以做好准备,以减轻潜在的损害。
暗淡太阳的
但即使我们能解决小行星和太阳耀斑的问题,地球仍将面临未来十亿年的终结。 即使地球下周没有消失,太阳的逐渐消亡也将是地球和其他行星的最终命运。
现在,太阳是一个如此强大的核聚变反应堆,它每秒燃烧大量的氢气,将其转化为氦气,释放出相当于1亿个核电站的氢气。然而,这种反应的燃料是有限的,当太阳中心的氢耗尽时,它将开始将氦转化为更重的元素,导致温度升高,对地球上生命的存在产生毁灭性的影响。
在这个过程中,太阳将变成一颗红巨星,膨胀数倍于目前的大小,并最终吞噬地球。 这不是一个突然的过程,我们的星球不会在眨眼间变成一个火球。 相反,随着时间的流逝,太阳会变得越来越亮,越来越热,最终导致地球的水蒸气蒸发,大气层消失,并最终融化地壳。
甚至在此之前,由于温度的急剧上升,地球上的生命就会灭绝。 这可能发生在数十亿年后,但对我们来说,这只是地球末日的另一种形式。 我们可能已经看到了远处的光,但它也可能是地球的彻底毁灭。