遥远未来：地球与宇宙将发生什么？

在以千年、万年和亿年为单位的遥远未来，地球与宇宙将会发生什么？——地球上形成超级大陆，海水被全部吸入地球内部，无数彗星撞击行星，强力伽马射线袭击太阳系……这就是一些科学家所描绘的地球与宇宙可能的未来情景。

　　两千年后，地球磁场将发生逆转 　　

　　地球磁场的大部分是由地球中心的地核所构成。地核的主要成分是金属铁。地核的外侧部分称为外核，是像水一样哗哗流动的铁质液体。外核的流体运动产生电流，地球磁场由此产生。地球磁场与一般由条形磁铁产生的磁场极为相似。由于地球磁场的N极与地理南极、S极与地理北极几乎一致，所以在地表的大部分地方，磁力线是朝向北方的。

　　自地球诞生以来，地球磁场磁力线的方向已发生过多次逆转。在最近的1000万年间就发生了50次左右，几乎是每20万年发生一次。最后一次发生在28万年前，而现在处在又一轮逆转发生时期。在逆转之际，地球磁场一端的磁力变小，而另一端的磁力却逐渐增强。完成整个逆转，需要几千年的时间。现在科学家发现，地球的磁场强度正以每100年5%的比例持续减少，如此下去，大约2000年以内，地球磁场几近消失。

　　地球磁场屏蔽了来自太阳等辐射的高能带电粒子流，起到保护地球生物的作用。在靠近磁极的地区（南极和北极），部分带电粒子被运送到高纬度地区，通过与大气中的原子或离子发生碰撞，释放光或X射线。在高纬度地方看到的极光就是电子流与大气中的氮原子、氧原子等碰撞引起的发光现象。如果地球磁场发生逆转，就会形成许多磁极，这样在低纬度地区的上空也可以看到极光。

　　一旦磁场变弱，带电粒子将到达低纬度地区，未能被臭氧层吸收的大量紫外线也将到达地表，这些带电粒子和紫外线对生物的影响是不言而喻的。

　　究竟是什么原因使地球磁场方向发生这种反反复复的变化呢？科学家们众说纷纭，莫衷一是。多数人相信，地球磁场是地球内部液态铁质流围绕着地核中心倒转产生的。当地球内部的液态铁流发生某种变化时，就可能导致流动方向的180度倒转，从而使地球磁场发生倒转。

　　月球将远离地球，地球自转周期将增长

　　地球的一天正逐渐地变长，月球正以每年大约3.8厘米的速度远离地球而去。现在地球的一天（自转周期）约为24小时，月球与地球的平均距离约为38万千米。但是，10亿年后，地球的一天将变为大约31小时，月球将远离到41万千米的地方。 　　

　　4.6亿年后，人类可能永远也看不到全日食了。日食是月球运行到地球与太阳中间，遮住太阳光的现象。从现在的地球上，我们所看到的月球和太阳的大小几乎相同，因此可以看到月球完全遮住太阳的日全食，以及部分遮住太阳的日环食和日偏食。在未来，月球远离地球，它看上去要比太阳小得多，因此月球全部遮住太阳变得不可能，未来的人类也就只能看到日环食或日偏食了。

　　地球的自转为什么会减慢，月球为什么会远离地球呢？在地球上，受月球的潮汐力作用，会引起潮涨潮落。面向月球及其相反方向的海面会因潮汐力而发生涨潮现象，这是由月球的引力和离心力作用而造成的。面向月球一侧的涨潮是因引力大于离心力造成的，而相反一侧则是因为离心力大于引力造成的。但是，实际上，海面要发生变化是需要一段时间的，涨潮侧会比较偏向地球的自转方向而不是月球方向。月球的潮汐力作用于涨潮海面之际，方向是与地球自转相反的，因而对地球的自转有牵制作用。这种牵制力会使地球自转减慢，它的反作用则使月球从地球获得能量，从而远离地球。

　　那么，地球的自转速度会减慢到多大程度，月球将远离到什么地方呢？现在，月球大约每27天绕地球一周，伴随月球的远离，月球绕地球公转的速度将减小，地球自转的速度也将减小，后者的减慢比前者的减慢要快，最终，地球自转周期与月球公转周期将达到一致。

　　若以地球上继续存在海洋为前提来计算的话，大约140亿年后，地球的自转周期和月球的公转周期都会变成大约47天，地球与月球的距离大约是现在的1.4倍，即大约55万千米。这时的月球从地球上看应该是经常处在同一位置，海面在向着月球的方向涨潮，方向的偏离也就不存在了。最后，造成地球减速的原因消失，地球自转和月球公转不再减慢，月球也不再远离地球。

　　每隔2600年，彗星雨袭击行星

　　考虑到大约1亿年后在太阳系近旁可能发生超新星爆炸、大约65亿年后太阳将发生膨胀，那时数量众多的彗星将闯入太阳系的中心部分，袭击行星，如果那时地球上还存在着生命的话，那又是一场生物大灭绝。

　　 太阳系是一个以太阳为中心的行星系，呈圆盘状分布。在海王星的外侧，在距离太阳100天文单位（1天文单位是地球与太阳的平均距离，为1.496亿千米）左右的地方，有一个柯伊伯彗星带。自1990年以来，天文学家已先后在那里发现了几十颗直径超过100千米的彗星。此外，在1万～10万天文单位的地方，有包围太阳系的无数彗星，被称之为奥尔特星云。柯伊伯带和奥尔特星云大约是在45亿年前太阳系诞生时形成的。现在，最靠近太阳的恒星大约距离太阳100万天文单位，因此柯伊柏和奥尔特星云距离太阳系更近，所以主要受太阳的引力支配。

　　现在已知的地球生物大灭绝事件不单只有著名的6500万年前的恐龙绝灭事件，过去已发生过十余次，仔细调查其发生的间隔，大约是2600万年。彗星闯入太阳系似乎也有周期性，大约也是2600万年。如果确实是这样的话，那么，在奥尔特星云中的彗星要么逃逸太阳系，要么反过来坠落到太阳系中心。如果彗星冲撞地球，就会导致地球上大量生物的灭绝。

　　1000万年一次，伽马射线直射地球

　　现在已知，在宇宙距离地球数十亿光年的远方会突然发生“伽马射线爆发”现象，其原因还是一个谜，但有专家认为与黑洞有关。

　　红超巨星在死亡之际会发生大爆炸，大量气体扩散到宇宙空间中去，之后留下中子星。这是普通的超新星爆炸。但是，超过太阳30倍以上质量的巨星在发生爆炸时，由于重力作用，将发生坍缩，在巨星的中心形成黑洞。巨星的外层部分会一边旋转一边掉进黑洞，这时大量的能量被释放，并以接近光速的速度成喷射状喷出。这种喷射将猛烈射向宇宙空间，如果撞上前一拨喷射，就会形成高温火球，释放大量的伽马射线。

　　伽马射线爆发产生的能量可以达到普通超新星爆炸能量的几十倍到几百倍。专家从有限的观测估计，在银河系内每1000万年就会发生1次伽马射线爆发。

　　大量来自宇宙的伽马射线会被地球大气吸收，不会直达地表。但是，由于大气物质与伽马射线的反应，伽马射线仍有可能对地球生态系统造成巨大的打击，比如破坏地球大气臭氧层，而某一次高能量的伽马射线爆发则可能通过大气并与某些物质反应生成放射线物质，此时地球表面就会受到大量宇宙线的照射。专家认为，过去发生的几次生物大灭绝不排除是由伽马射线爆发引起的。

　　2.5亿年后，地球七大洲再次合而为一

　　地球由表及里依次由地壳、地幔和地核组成，其中地壳拥有陆地和海洋，平均厚约为30千米。自地壳以下到2900千米处，是主要由橄榄岩构成的地幔，橄榄岩是一种以镁的硅酸盐为主要成分的岩石。再往下，是主要由铁矿石构成的地核，地核半径约为3470千米。

　　科学家发现，地表以下有一层70～150千米厚既硬又冷的岩石圈，包括海洋（地壳）底板和大陆地壳底部及地幔外层的一部分。在这层岩石圈下面则是软流圈，厚度为550～620千米，具有可塑性，内部温度较高。岩石圈下部是局部熔化的岩石，容易滑动，是造成地球陆地变迁的主要因素。

我们知道，造成板块运动的是对流。在地球内部，越往里温度越高。地球深处的温度较高的岩石受热力驱动，往较冷的区域即地球上层缓慢运动，而地球较外层的温度较低的岩石则相反，热力驱动它们逐渐插入地幔深处（甚至地核），吸收热量熔化后又会向上移动，就这样完成一次涉及整个地幔层的大循环。在这种热岩石上升、冷岩石下降的过程中，地球板块就在大洋中脊处生成、移动，并在海沟处深入地球内部。

　　2亿年前，地表上只有一块大陆（称“泛古陆”）和一个海洋（称“泛大洋”）。正是岩石圈上板块的移动，致使整块大陆逐渐分裂（各板块滑移速度不一致），使得现在地球的表面由13个大小不一的板块组成，形成了七大洲及各大洲之间的海洋。

　　大约2.5亿年后，像过去“泛古陆”那样的超级大陆将再度出现在地球上。专家预测，意大利、希腊和地中海地区所处的非洲板块将与欧洲大陆发生碰撞，板块部分被抬高，形成一个高度可与喜马拉雅山匹敌的高山，不列颠群岛将被推到接近北极的位置上。

　　另一方面，澳大利亚大陆逐步朝北移向欧亚大陆。5000万年后，澳大利亚与西太平洋的加里曼丹岛接壤，接着与日本列岛碰撞合并，使日本海消失，澳大利亚成为亚洲的一部分。而且两块大陆在旧日本列岛附近的挤压将形成一座山脉。同时，南北美洲将与非洲和欧洲相隔越来越远。地心此时会流出新岩浆，在大西洋形成狭长的海脊，使大西洋进一步扩大。

　　不过，地质学家相信，一个“潜设区域”稍后将会出现。潜设过程将由大西洋的西边展开，最后连海脊也被拉到地球内部。届时，大西洋会停止扩大，相反地，将开始萎缩直至消失。2.5亿年后，南北美洲会跟合并了的欧非大陆结合，并在边界交接处挤压出一道极高的山脊。到那时，地球各大洲重新组成超极大陆的过程即告完成。

　　超级大陆在出现的同时也面临着最终解体的命运。过去“泛古陆”分裂时，引起史上最大的生物灭绝事件。2.5亿年后，或许人类不复存在也未可知，但是承载未来生物的地球被地球内部的运动颠簸不停，走向新的地质时代的过渡期。

　　10亿年后，海水被全部吸入地球内部

　　地球上的海水从何而来？至今仍是萦绕科学家心头的一个谜。辽阔的海洋占地球表面近3/4的面积，拥有地球总水量的96.53%。从地球演化史来看，地球表层的海水总量不是一成不变的，不过直到上个世纪中叶，地质学家才认识到这一点，他们还发现8亿年前海水总量要比现在大得多。 　　

　　那么，海水为什么会减少呢?首先，让我们来了解一下现在海水的大规模循环机制。地幔物质内含有水分，由于地幔容积相当大，所含的水量也相当可观。由于对流运动，地幔物质一接近地表，其中一部分就会熔化形成岩浆，此时，在固体地幔中所包含的水会向岩浆转移，不久便排出地表。目前，每年从大洋

中脊生成的玄武岩岩浆大约给地表带来了7500万吨水，从诸如日本列岛那样的板块隐没带的火山处生成的岩浆大约带来了1.5亿吨水，每年合计约有2.3亿吨海水从地幔移向地表。

　　那么，从地表流向地幔的海水量是多少呢?在海洋中生成新板块之际，形成的岩浆在凝固时会与海水发生剧烈反应，海水被吸入矿物质之中。这样，海洋板块吸收水分后呈水平移动并自海沟处下沉，此时会出现脱水情形，造成吸入的一部分海水回到地表。不过，下沉的板块如果年龄相当古老且处于低温状态时，板块所吸入的海水就会不被分解地移动至410千米以下的地幔储藏起来。深度在410～660千米的地幔能够储藏地表海水总量的5倍，由海沟处被运送到此层的海水量每年大约有11.2亿吨，这表明移往地幔的海水量大约是地幔移至地表海水量的5倍。如果简单地以现有的速度估算，可以推测出，在1亿年间，海平面将下降250米，也就是说，现在的海水在15亿年后将会被地幔吸光。而现在这个速度明显地比过去更加快了，所以预计未来海平面下降的速度也会越来越快，可能大约10亿年后，地球会失去其表层的所有海水。