如果我們不斷變化地球的條件,地球就會不斷呈現(xiàn)給我們不同的風(fēng)貌,現(xiàn)在讓我們繼續(xù)假設(shè)下去,看看還有什么驚奇在等待著我們?
如果再靠近太陽一點
地球在太陽系的位置適中,不遠不近,這才使得地球成為一個宜居星球,如果我們把地球的軌道挪挪,比如靠近一點太陽,會怎樣?
金星和地球更像,兩顆行星的個頭也差不錯,只是金星更靠近太陽。如果把地球移到金星的軌道位置,是否會有什么明顯的不同呢?
靠近太陽,意味著更強烈的太陽輻射和更高的溫度。隨著氣溫升高,地球江河湖海中的水大量蒸發(fā),成為水蒸氣進入大氣中。和二氧化碳一樣,水蒸氣也是一種重要的溫室氣體,可以吸收紅外線為地球保溫。這樣地球溫度越高,大氣中水蒸氣也就更多,水蒸氣越多,溫度就越高,地球陷入了愈演愈烈的溫室效應(yīng)。進入大氣頂層的水蒸氣會被強烈的太陽輻射分解為氫和氧。氫原子質(zhì)量小,非常容易擺脫地球的引力逃逸進太空中,剩下的氧原子和其他元素結(jié)合,這樣水就會不斷流失掉。
水本身是生物生存所必需,如果沒有了水,地球就會變得不再適合生命生存。而且沒有了水,二氧化碳就不會和礦物結(jié)合成為巖石,只能在大氣中越積越多。最終地球就會變成一個覆蓋著濃密的二氧化碳、極端干燥的高溫星球,就如同今天的金星一樣。
事實上,這種可怕的情景在遙遠的未來可能真會出現(xiàn)。太陽隨著年齡不斷增長,發(fā)出的光也在逐漸變強,效果等同于把地球逐漸移向太陽。在十幾億年后,地球就會被烤干,成為了無生機的荒蕪之地。
如果太陽旁邊有顆熱木星
隨著人類探索宇宙的能力不斷提高,天文學(xué)家找到了越來越多的太陽系外行星。而這些行星大多數(shù)都和我們所熟悉的太陽系8大行星不同。它們個頭類似木星,是巨大氣態(tài)行星,而它們的位置卻類似水星,到恒星的距離甚至比水星到太陽更近,這使得它們溫度極高,被稱為熱木星。由此有些人甚至懷疑,我們的太陽系是宇宙中的異類,熱木星才是行星的標準模板。那么,如果我們的太陽系也普通一些,也有熱木星的話,對地球會有什么影響呢?
假設(shè)太陽系的木星也遷移進來成為了一顆靠近太陽的熱木星,從地球上看,木星會是天空中最明亮的一顆星,黎明和黃昏的時候,格外顯眼。它出現(xiàn)的位置非??拷枺捎跍囟葮O高,熱木星的大氣會噴射進太空中,在日食的時候,我們可以看到它有彗星一樣的尾巴。這顆熱木星肯定會成為各民族傳說和神話中的重要角色,它大概會被當作太陽神的伴侶。古代人類還可能會一直把它當作一顆恒星,直到通過望遠鏡發(fā)現(xiàn)它有著圓缺變化。
熱木星和太陽的磁場互相作用,會在太陽表面制造出一對跟隨著它的永久太陽黑子。而我們現(xiàn)實中太陽黑子的11年周期變化就不復(fù)存在了。還有,如果木星進到太陽系內(nèi)測,火星外面的小行星帶因沒有了木星那個位置的引力干擾,就會形成整個一顆行星。
如果木星跑到地球軌道內(nèi)側(cè),它的引力很可能使飛向地球的彗星的軌道發(fā)生偏轉(zhuǎn),讓它們不再頻繁轟炸地球。但這未必是好事,因為我們賴以生存的水就是那些彗星撞擊地球時帶來的。沒有了轟炸也就沒了水,地球可能會成為干燥的荒涼星球。當然,地球上也許會進化出來適應(yīng)干旱氣候的生物。
如果地球跟火星一樣大
現(xiàn)在回到地球自身,我們假設(shè)地球與現(xiàn)在不一樣,比如說更小些,會怎樣呢?
火星與地球有著諸多相似之處,只是火星的個頭和體重比地球小了不少,它的半徑是地球的一半,質(zhì)量則只有地球的十分之一。如果我們的地球也只有火星一樣大,那會發(fā)生什么樣的變化呢?
地球如果質(zhì)量變小,引力自然也就變?nèi)?,物體要掙脫地球引力所需要的逃逸速度當然也就小了。目前擺脫地球引力所需要的第二宇宙速度是11.2千米/秒,而如果地球的質(zhì)量跟火星一樣,第二宇宙速度只要5千米/秒就夠了。這樣,地球頂層的大氣分子很容易就飄散到宇宙空間中去,日積月累,地球大氣就會變稀薄。
地球變小還會產(chǎn)生另外的問題?,F(xiàn)實中的地球擁有磁場,這是由于高溫熔融狀態(tài)下的地核中,液態(tài)鐵在不斷對流運動,成為了天然的發(fā)電機,產(chǎn)生的電流制造出了地磁場。但如果地球個頭比較小,內(nèi)部的熱量就會更快地散發(fā)出去,這樣在誕生46億年后的今天,地球的核心已經(jīng)冷卻凝固了,地核發(fā)電機停轉(zhuǎn),地球磁場也已經(jīng)消失了。地球磁場可以把來自太陽的帶電粒子屏蔽掉,如果沒有了磁場保護,地球就暴露在太陽粒子流下,地球上的生物會遭到嚴重侵襲。
地核如果早早冷卻,也會使在地?zé)狎?qū)動下的板塊運動停下來,火山地震等活動也就銷聲匿跡了?;鹕娇梢园殉练e進了地殼的碳元素重新變成二氧化碳釋放出來,是保持地球碳循環(huán)的重要一環(huán)。火山活動的停止就意味著碳素深埋地下,再也不見天日,空氣中的二氧化碳越來越少。
大氣,尤其是其中的二氧化碳可以把地面輻射向太空的紅外線截住,阻止熱量散發(fā),起到給地球保溫的作用,這就是我們常說的溫室效應(yīng)。如果大氣變薄、二氧化碳減少,地球就會變得像火星一樣寒冷,讓復(fù)雜生命難以生存。
反過來,如果地球大一些倒是沒什么大礙,只是引力變大時,生物體重將普遍增加,陸地生物的腿估計要更粗壯一些才能適應(yīng)增加了的體重。
如果地殼變厚
目前地球的大陸地殼平均厚度大約有35千米,而大洋地殼平均厚度不到10千米。如果讓地球有一個更厚的地殼,比如說讓地殼的平均厚度增加到100千米,地球環(huán)境會變得如何呢?
這樣的地球上也就不會再有火山爆發(fā)了,但這并不是好事。就像治水宜疏不宜堵一樣,地球內(nèi)部的熱量無法釋放,會不斷聚集,直到有一天,部分的巖石圈會終于承受不住高溫,從底層到地表整個都熔化掉。這樣的聚變大概幾千萬年就會出現(xiàn)一次,大片的陸地和海床會變成熔融狀,釋放熱量持續(xù)幾百年后才能重新凝固。熔化過程中還會釋放有毒混合氣體并且毀掉周圍的一切,導(dǎo)致地球上大片區(qū)域都不適合動植物生存。
缺水的金星就是個現(xiàn)成的例子,它現(xiàn)在表面光滑,根本找不到隕石坑,就是因為它曾出現(xiàn)過這樣的熔化過程,導(dǎo)致外表被重新塑造了。
地殼變厚當然是假設(shè),但這種情況并非不可能發(fā)生,如果當年沒有那么多彗星撞擊地球帶來大量的水,地殼就真的可能比現(xiàn)在厚得多。因為在水的潤滑下,當高溫的巖漿從地球內(nèi)部涌上來的時候,可以擠開地殼和上層地幔組成的巖石圈。如果缺少水的話,巖漿推不動巖石圈,只能不斷在巖石圈下堆積凝固,讓地殼變得越來越厚。
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