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本帖最后由 无声 于 2019-1-1 19:50 编辑
宇航员在前往月球途中拍摄的“ ”地球照片(摄于1972年12月7日)
50億年後,太陽進入紅巨星階段后,地球被燒成焦土的假想圖。
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地球(英文:Earth)是太阳系中由內及外的第三顆行星,距离太阳约1.5亿公里。地球是宇宙中人類已知唯一存在生命的天体,也是人類居住的星球,共有76.6億人口。地球质量约为5.97×1024公斤,半径约6,371公里,地球的密度是太阳系中最高的。地球同时进行自转和公转运动,分别产生了昼夜及四季的变化更替,一太陽日自转一周,一太陽年公转一周。自转轨道面称为赤道面,公转轨道面称为黄道面,两者之间的夹角称为黄赤交角。地球仅擁有一顆自然卫星,即月球。
地球诞生于约45.4亿年前,42億年前開始形成海洋。并在35亿年前的海洋中出现生命,之后逐步涉足地表和大气,并分化为好氧生物和厌氧生物。早期生命迹象产生的具體证据包括格陵兰岛西南部变质沉积岩中拥有约37亿年的历史的生源石墨,以及澳大利亚大陆西部岩石中约41亿年前的早期生物遗骸。此后除去数次生物集群灭绝事件,生物种类不断增多。根据科学界测定,地球曾存在过的50亿种物种中,已经绝灭的占约99%,据统计,现今存活的物种大约有1,200至1,400万个,其中有记录证实存活的物种120万个,而余下的86%尚未被正式发现。2016年5月,有科学家认为现今地球上大概共出现过1万亿种物种,其中人类正式发现的仅占十万分之一。2016年7月,科学家称现存的生物共祖中共存在有355种基因。地球上有约76.6亿人口,分成了约200个国家和地区,藉由外交、旅游、贸易、传媒或战争相互联系。
地球提供了目前已知唯一能够维持生命进化的环境。人们认为约40亿年前的高能化学反应产生了能够自我复制的分子,又过了5亿年則出现了所有生命的共同祖先,而后分化出細菌與古菌。早期生命形态发展出光合作用的能力,可直接利用太阳能,并向大气中释放氧气。大气中积累的氧气受到太阳发出的紫外线作用,在上层大气形成臭氧(O3),進而出現了臭氧层。早期的生命以原核生物的形态存在。根据共生體學說,在生命演化过程中,部分小细胞被吞进大细胞,並内共生於大细胞之中,成为大细胞的细胞器,从而形成结构相对复杂的真核细胞。此后,细胞群落内部各部分的细胞逐渐分化出不同的功能,形成了真正的多细胞生物。由于臭氧层吸收了太阳发出的有害紫外线,陆地变得适合生命生存,生命开始在陆地上繁衍。目前已知生命留下的最早化石证据有西澳大利亚州砂岩裡34.8亿年前的微生物垫化石,西格林兰变质碎屑岩裡37亿年前的生源石墨,以及西澳大利亚州岩石裡41亿年前的生物质残骸。
1960年代起, 科學家[谁?]猜测7.5亿年到5.8亿年前的新元古代成冰纪大冰期時,强烈的冰川活动使地球表面大部分处于冰封之下,是为“雪球地球”假说。5.42億年前发生了埃迪卡拉紀末期滅絕事件,紧接着就出现了寒武纪生命大爆发,地球上的多细胞生物种类猛增(如:節肢動物三葉蟲、奇蝦等)。在5亿年前的奧陶紀出现了脊椎動物甲冑魚。寒武纪大爆发之后,地球又经历了5次生物集群灭绝事件。其中,發生在2.51億年前的二疊紀-三疊紀滅絕事件是已知地質歷史上最大規模的物種滅絕事件;而距今最近的灭绝事件是发生于6600万年前的白垩纪-第三纪灭绝事件,小行星的撞击使不会飞行的恐龙和其他大型爬行动物灭绝,但一些小型动物逃过一劫,例如那时还像鼩鼱一样的哺乳动物。在过去的6600万年中,哺乳动物持续分化。数百万年前非洲的类猿动物(如圖根原人)学会了直立。由此它们得以更好地使用工具、互相交流,从而获得更多营养与刺激,大脑也越来越发达,最后演化成人类。人类借助农业和文明的发展享受到了地球上任何其他物种都未曾達到的生活品質,也反过来影响了地球和自然环境。
在15至45億年後,地球的轉軸傾角可能出現最多90度的變化。据推测,从现在起算,地球表面的複雜生命發展還算年輕,活動能够繼續達到極盛,维持約5到10億年,不过如果大气中氮氣完全消失,这个時間將會延長到23億年。地球在遥远未来的命運與太陽的演化緊密相連,随着太陽核心的氫持续核聚变生成氦,太陽光度将持续會缓慢增加,在11億年後增加10%,35億年後則增加40%之多,太阳释放热量的速度也将持续增长。根据气候模型,地球表面最终将会受到太阳辐射上升會产生嚴重後果,最初只是熱帶地區改到極冠,長久下去,海洋将會汽化并消失。
地球表面溫度上升會加快無機碳循環,降低大气二氧化碳含量。大约5至9億年后,大气中二氧化碳含量逐漸会低到10ppm,若沒有進化出新的方法,连C4类植物都无法生存。植被的缺失會使地球大气含氧量下降,地球上的动物就會在数百万年内灭绝。此後預計再过十幾億年,地表水就會消失殆尽,地球平均溫度也将上升到70 °C(158 °F)。即使太陽永遠保持穩定,因為大洋中脊冒出的蒸氣減少,約10億年後,27%的海水會進入地幔,海水的減少使得溫度變化劇烈而不利複雜生命。
50億年後,太陽演化成為紅巨星,地球表面此時已經不能形成複雜的分子了。模型預測太陽將膨脹至約目前半徑的250倍,也就是大約1 AU(150,000,000 km),地球的命運目前仍尚不明确。成為紅巨星時,太陽會失去30%的質量。因此若不考慮潮汐的影響,當太陽體積最大時,地球會移動到約距太陽1.7 AU(250,000,000 km)遠處,擺脫了落入膨脹太陽的外層大氣內的命運;然而即使真是如此,太陽亮度峰值將是目前的5,000倍,地球上剩餘的生物也難逃被陽光摧毀的命運。2008年進行的一個模擬顯示,地球的軌道會因為潮汐效應的拖曳而衰減,使其落入已成為紅巨星的太陽大氣層而蒸發掉。
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