未來地球啥模樣？

未來的地球將會是怎么樣的呢？在遙遠的未來，宇宙中無數的彗星開始在天空中頻繁地襲擊行星，大量的伽馬射線強烈襲擊太陽系，海水會全部被吸入地球內部，亞洲將成為地球上的超級大陸。太陽開始膨脹并走向死亡，包括地球在內的九大行星皆結冰。太陽系進入了最后的沉寂……

地磁場千年后發生逆轉

地球的磁場大部分是由地核形成的，地球的內核是以金屬鐵為主要成分的導電體；外核由于溫度近于巖石的熔點，所以其內部物質處于塑性流動狀態（專業上稱為“軟流圈”）。通過外核物質塑性流動，產生電流，電流產生的磁場作為地磁場被觀測到。地磁場與條形磁鐵生成的磁場極相似。如果我們將條形磁鐵與地球自轉軸平行放置。由于N極與南極，S極與北極幾乎一致，所以在地表的大部分地方，磁力線朝著地理上的北面，根據這一現象，人們發明了指南針。

這個地磁場方向在地球史上已不知道重復過多少次逆轉。最近的1 000萬年已發生了50次左右的逆轉，所以幾乎是每20萬年發生一次逆轉。最后一次發生逆轉是在78萬年前，現在正處在又一輪逆轉發生的開始時期。逆轉之際的地球磁場猶如條形磁鐵的一端磁場強度變小，接著逆轉后的條形磁鐵的磁場強度逐漸增強。地磁場的逆轉需要幾千年的時間才能完成。逆轉的時候，在地表觀察到的磁場強度會減弱到現在的1/10左右。最近，磁場強度正在以每百年5%的比例繼續減少。這樣再經過2 000年磁場幾近消失。

地球磁場會阻擋來自太陽等星體強輻射的高能帶電粒子流到地表，起到保護生物的屏障作用。但是部分帶電粒子在靠近南北磁極的時候會與大氣中的原子或離子碰撞，釋放出現光或X射線。高緯度地方看到的極光就是高能帶電粒子流與大氣的氮原子或氧原子等碰撞引起的發光現象。現在地球的磁極在南極與北極各有一個，因此極光只能在高緯度地區看到。但是在地磁場逆轉之際，磁場變小，除兩極外可能會在其他地方出現很多的小磁極，所以未來在低緯度構成的磁極也可以看到極光。

一旦磁場變弱，宇宙帶電粒子可能對地球某些地方造成威脅。例如在各地構成磁極的近旁，帶電高能粒子會接近到地表；潛入距地面100千米左右低空的質子，還會破壞臭氧層，這樣未被臭氧層吸收的有害紫外線等也到達地表。這些帶電粒子或紫外線對地球生物會造成多大影響，科學家可通過調查過去地磁場逆轉時的情況給予估測。

周期彗星雨襲擊行星

據科學家推測太陽大約65億年后可能開始膨脹，而且1億年后在太陽近旁引起超新星爆發，此外還有眾多的彗星沖進太陽系中心，引發地球生物大滅絕。

太陽系是以太陽為中心的行星系，幾乎是圓盤狀分布。在海王星的外側，將圓盤擴大到100天文單位（1天文單位等于地球與太陽的平均距離，約1億4 960萬千米）左右，有庫珀彗星帶，1990年以來已先后發現，屬于這個帶的直徑超過100千米以上的彗星有數十個。彗星主要是由冰組成的小天體。1萬~10萬天文單位的范圍內有包圍太陽系的無數彗星，稱之奧爾特星云。庫珀帶和奧爾特星云是大約45億年前太陽系誕生時形成的。現在，最靠近太陽的星星在約100萬天文單位的距離。奧爾特星云比該星更接近太陽，所以主要受太陽的引力支配。

現已知道，地球生物的滅絕事件不單是6 500萬年前的恐龍滅絕，過去已經發生過十余次。而且據科學家調查，這些滅絕事件似乎有周期性，其周期大約是2 600萬年。

如果這樣的周期性是真實的話，那到底是什么原因呢？眾所周知，銀河系集中了大量的行星或恒星。太陽系不單繞著銀河系旋轉，而且還在銀河系上下運動。太陽通過恒星最集中的銀河系中心層時，有可能通過某些恒星的近旁，于是存在這些恒星的引力對在奧爾特星云中的彗星產生影響的可能。結果在恒星近旁的奧爾特星云中的彗星從太陽系中逃脫，反而墜落到太陽系的中心，變成無數的彗星雨。假如彗星沖撞地球，必然導致大量生物滅絕。

近年來，根據太陽系外行星系存在的數據已發現幾例系外行星。另外，通過對恒星形成的研究，查明太陽系這樣的彗星分布并不是特例。研究發現，當太陽系接近某恒星時，那個恒星也存在的奧爾特星云，會與太陽系的奧爾特星云相互影響，有可能引發無數的彗星紛紛落到恒星的區域上。

伽馬射線直擊地球

現已知道，在距地球幾十億光年的宇宙深處，伽馬射線爆發所發出的明亮而短暫的光束，比宇宙中任何恒星的光芒都耀眼，其形成機理至今還是一個謎，專家認為最有可能是與黑洞有關。

紅巨星迎來死亡之際發生大爆發，大部分氣體被驅散到宇宙空間中去，最后變成了中子星。這是普通的超新星爆發。但是具有太陽30倍以上質量的巨星，在其死亡時這個爆發不是馬上發生，由于其引力巨大，巨星會向中心坍塌，在中心形成黑洞；原來星體的外部物質會一邊旋轉一邊落入黑洞，這時巨大的能量被釋放出來，一些物質則以接近光速被噴射出來。這些噴射物質沖進宇宙空間，如果撞上另外一撥的噴射物質，將形成高溫火球，同時釋放大量的伽馬射線。這就是所謂的伽馬射線爆發。有時，引起物質噴射的恒星甚至也會被刮跑。這就是專家觀測到的比普通超新星更巨大的“極超新星爆發”。

伽馬射線爆發其能量巨大，單是作為伽馬射線釋放的能量就可達到普通超新星爆發能量的幾十倍到幾百倍。在銀河系內也可能發生伽馬射線爆發，其頻率因觀測例子不多，還說不清楚。如果從目前觀測到的情況估計，在銀河系每1 000萬年可能發生一次伽馬射線爆發，相比之下，在距地球3 000光年以內的區域，可能要幾億年發生一次。盡管頻率不高，卻對地球的生物有可能造成毀滅性打擊。

由于氮氧化合物破壞臭氧層，在以后幾十年間地球生物將直接遭到來自太陽紫外線的危害。另外，氮氧化合物還能形成酸雨，對地球表面的生物和建筑物造成破壞。高能量的伽馬射線在大氣中有可能通過核反應制造放射性物質，對地球的災害可能遠比紫外線和酸雨嚴重。如果伽馬射線爆發產生的沖擊波襲擊地球，將引起大規模的地震或海嘯，地表也將受到大量宇宙射線的照射，這將引起災難性后果。專家認為，在過去地球發生的數起生物大滅絕中，不排斥有伽馬射線爆發引起的。

地球自轉周期延長

月球以每年約3.8厘米的速度遠離地球，地球自轉的周期也正一點點地變長。現在的地球一天（自轉周期）約24小時，月球與地球的平均距離大約38萬千米。但是，10億年后地球的1天約變為31小時，月球將遠離地球約41萬千米。反過來追溯過去，月球靠近地球時的每天時間比現在短，10億年前的地球一天約19小時，與月球的距離約35萬千米。再者月球誕生的45億年前，地球的一天約5小時，可推斷當時月球距地球只有2萬千米左右。

4億6千萬年后，那時人們將永遠不可能看到日全食了。日食是月球進入太陽與地球之間，遮住太陽光的現象。現在，在地球看月球與太陽的外觀太小幾乎相等，可以看到月球完全遮住太陽的日全食，遮住局部的日環食或日偏食。未來月球遠離地球而去，人們看到的月球將比太陽小得多，因此，月球將無法完全遮住太陽，人類只能看到日環食或日偏食。

地球在月球力作用下引起海潮的漲落。在潮汐力作用下向著月球方向及其相反方向的海面上漲。這是與月球的引力與地球自轉產生離心力的大小有關。月球作用在地球上各點的引力均向著月球中心，而且越靠近月球引力越大。所以向著月球的一側引力大，背著月球的另一側則是地球的離心力占主導地位。但是由于海面的變化需要時間，潮水上漲的方向實際上是偏向地球的自轉方向，即使海面上漲的月潮汐力是作用在地球自轉的反方向上，對地球自轉起到制動的作用，使地球自轉減速。但在其作用下，月球從地球獲得能量減少而遠離。

那么，地球的自轉會減慢到什么程度？月球會遠離到多遠呢？現在月球大約27日繞地球1周。隨著月球的遠離，公轉周期變長。地球自轉的周期也減慢，其減速的比例大于月球公轉的速度。所以，地球的自轉周期早晚應與月球的公轉周期一致。

如果太陽不把地球吞滅，地球上的大海也仍然存在，那么大約140億年后地球的自轉周期將與月球的公轉周期兩者均為47天。地球與月球的距離約是現在的1.4倍，約55萬千米。那時從地球來看，月球總是在同一個位置，朝向月球一面的海水仍將上漲，背向月球的一面海水不再變化。這是由于沒有使地球減速的潮汐摩擦力的作用，此后地球自轉不會再減慢，月球也不再遠離地球。

七大洲再次合而為一

眾所周知，哺育生命的地球表面環境受地球內部運動的影響。地球表面是由13個堅硬的板塊覆蓋。板塊在被稱為中央海脊的海底山脈兩邊移動，并在大陸邊緣的海溝處沉入地球內部。自地殼往下到深2 900千米是主要由橄欖巖構成的地幔。再往下是由鐵構成的地核。近年來專家發現地幔中分別存在來自地幔底的巨大熱羽柱上升流和沉入地幔底的巨大冷羽柱下降流，正是這兩種冷熱物質的對流造成板塊發生運動。

現在的地球表層環境基本上受板塊運動左右，而潛藏在板塊下的熱羽柱流影響小到可以忽略不計算。但是像在2.5億年前的地球那樣，熱羽柱流異常的活躍，或當超大陸分裂誕生新的熱羽柱流時，來自地幔深處乃至地核的大量的熱和易揮發物質涌向地表，造成地球表層環境巨變，引起生物大滅絕。

3億年前左右，所謂泛古陸的超大陸開始分裂后，所有的大陸改成朝向亞洲方向移動，以在亞洲下面誕生的冷羽柱流為目標，匯合形成亞洲大陸，這個運動至今還在繼續。5萬年后，澳洲大陸將擠垮西太平洋地區的諸島后，與日本列島碰撞、合并，使日本海消失，成為亞洲的一部分。而且在舊日本列島附近兩大陸的擠壓，將形成像現在喜馬拉雅那樣的高聳山脈。再者，南北美洲大陸在2.5億年后，開始與亞洲碰撞，成為亞洲的一部分。

大約2.5億年后，像過去泛古陸那樣的終極超大陸將再度在地球出現，超大陸出現的同時又面臨著解體的命運。過去泛大陸開始分裂時，引起史上最大的生物大滅絕。幾乎與此同時，在非洲下面的熱羽柱流誕生，火山活動異常頻繁，表層環境出現大規模缺氧狀態，棲息在近海的大型生物幾乎滅絕。2.5億年后，人類是否存在也未可知，但是承載未來生物的地球被其內部的運動顛簸不停，正處在走向新地質時代的過渡期。

海水消失于地球內部

姑且不說地球上的海水是怎樣來的，且看遼闊的海洋，其水量不是一成不變的。海水量變動的事實，是在上個世紀中葉查明世界地質后才知道的。即花崗巖質的水成巖開始大量形成是在8億年后，在那以前的造山地帶只有極少量的存在。花崗巖質水成巖沒有陸地不可能形成。據此，早于8億年前的時代，雖沒大陸地殼存在，但幾乎都沒于海面下。這個事實暗示，在地球史前半期，海水總量比現在多。

那么何以海水量減少了呢？首先解釋現在海水的大規模循環機制。盡管地幔物質可能只包含一點點水，但是地幔層的容積是巨大的，所以地幔層可能包含水的總量也是巨大的。一旦地幔通過對流，接近地表，部分的水成巖溶解生成巖漿，將水轉移到巖漿，不久釋放到地表。從玄武巖漿生成的中央海脊每年產出7 500萬噸海水，加上像日本列島火山那樣的在板塊沉入帶的火山每年釋放1.5億噸以上的海水，合計每年從地幔向地表釋放2.33億噸海水。

另一方面，從地表向地幔轉移的海水量是多大呢？新的板塊在中央海脊生成時產生的巖漿，凝固時與海水發生激烈反應，海水被吸入礦物之中。像這樣海洋板塊隨心所欲吸收大量海水，并水平移動，待到再沉入海溝時，大部分被釋放的海水又返回地表。但是如果沉入板塊的年代越久且溫度越低，被板塊吸入的海水即使下降到比410千米更深的地幔，仍然不析出而被儲存起來。而深度在410~660千米的地幔層的儲水能力約為地表海水總量的5倍。現在從海溝運到這個地幔層的海水每年是11.2億噸，即轉移到地幔的海水大約是從地幔析出到地表水的5倍。如果簡單地套用現在的速度，因為1億年海平面下降250米，那么15億年后，現在的海水將被地幔飲盡。事實上，這個速度明顯地比過去加快，這將進一步加快海平面下降的速度，或許在10億年后地球表面海水將可能消失得全無蹤影。

太陽系諸星皆結冰

眾所周知，太陽從進入主序星階段的45億年前到現在，太陽光增強了30%。今后太陽光將繼續增強，為此，地球的溫度也將繼續上升。據預測，65億年后，太陽結束主序星階段的時候，太陽光強度將是現在的2.2倍，地球的平均溫度將比現在高60oC左右，如果地球那時還有海的話，海水都快要沸騰了。對人類而言，那時火星的環境將更為舒適。

太陽進入老年后會逐漸膨脹成紅巨星。這個階段將持續幾億年，其間太陽的亮度是現在的2 000倍，木星或土星附近的溫度也將上升，木星的冰衛星將被蒸發不復存在了。太陽的外層氣體將膨脹到達現在地球軌道附近。

另一方面，太陽將繼續向太空釋放氣體，最終太陽的質量減到主序星階段的60%。由于太陽的引力減弱，于是行星遠離太陽。一旦太陽質量減到60%，行星與太陽的距離比現在遠70%左右，水星、金星被吞下的可能性很大。但是地球因太陽膨脹到來之前已遠離，所以還能繼續幸存下來，火星或木星型行星（包括木星、土星、天王星、海王星）也將繼續存在。

由于太陽的質量還不夠大，密度非常高的中心部分到一定大小后不再坍塌，即溫度不再進一步升高，中心核聚變反應的火焰將熄滅，太陽逐漸失去光亮，膨脹的外層部分坍塌、冷卻后變成致密的白矮星。此時包括地球在內幸存下來的行星，盡管照舊在其周圍旋轉，皆都結成冰球。太陽系進入了最后的沉寂。