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Oct. 29 2013

研究顯示:28億年後,地球上將不再有生命

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  • 研究顯示:28億年後,地球上將不再有生命

 

地球會變得過熱,連最頑強的微生物都無法招架。

大約28億年之後,我們孕育生命的太陽就會消滅地球上殘存的所有生命形式。圖中的太陽正發生日冕物質噴發。

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照片提供: SDO/NASA

撰文:Andrew Fazekas, National Geographic

一份新研究暗示,地球上的生命將於28億年後消失。

太陽目前的溫度非常適合地球上的生命,但它正逐漸老去,且會慢慢變得愈來愈熱。大約50億年之內,太陽就會耗盡核燃料,膨脹成一顆「紅巨星」,甚至可能吞沒我們的地球。

但早在太陽成為紅巨星之前,現存的生命形式就會陷入水深火熱。蘇格蘭聖安德魯斯大學太空生物學家傑克・歐梅利-詹姆斯領導的團隊正在研究一個問題:地球什麼時候會變得熱到容不下生命?

科學家利用溫度以及食物和水的多寡之類的衡量方式來檢視地球生物圈未來的健康狀況,找出生命可能會以什麼樣的方式逐漸消亡。

他們也分析了地球的「生物標記」(biosignature)在尋找生命的遙遠異星文明眼中的可能樣貌。這份研究已經被《國際天文生物期刊》(International Journal of Astrobiology)接受,最近更是發表在由康乃爾大學圖書館管理的物理學資料庫中。

植物先死

團隊對於遙遠未來的長程天氣預測顯示,當地球的溫度開始緩緩升高,就會產成更多水氣,造成大氣內的二氧化碳以穩定的速度流失。

植物仰賴二氧化碳來透過光合作用產生能量,因此完全沒了二氧化碳,對植物而言是壞消息。這份研究發現,地球生命終結的最早跡象大約5億年之內就會開始出現,那時由於全球二氧化碳量減少,生命力比較弱的植物種類就會開始死亡。

當愈來愈多植物滅絕,以它們為食物與氧氣來源的動物也會跟著滅絕。

「當植物的數量減少,食物與氧氣也會愈來愈稀少,接下來的10億年之內,動物就會和植物同歸於盡,」這份研究指出。

只剩微生物

大約28億年後,地球上將只剩下生命力頑強的微生物群落。

但隨著地球持續升溫,海洋將會蒸發,引發一場失控的溫室效應,進而讓地球繼續迅速升溫,液態水將變得極其稀有。

「只有最頑強的微生物承受得了這種狀況,但是最後,當溫度達到DNA崩解的門檻,也就是攝氏140度左右,連它們都無法存活,」歐梅利-詹姆斯補充。

生命跡象

團隊希望這些發現有助我們自己尋找外星生命,因為當我們學習對行星大氣進行更精密的分析時,可以擴展我們對生命形式的認知。

「如果一顆行星已經進入可居住狀態的晚期階段,而我們還只是搜尋目前地球上已知的生命形式,就會覺得它是無法居住的,」歐梅利-詹姆斯說。

「知道生命可能還有其他哪些跡象,有助我們在從前忽略的星球上找到生命。」

著眼光明面

雖然根據這個模型,我們的地球前途黯淡,但歐梅利-詹姆斯和同事們認為他們替未來生命建構的時間線很可能偏於保守。想預測生命在壓力之下會產生什麼變化,總有許許多多的未知數,歐梅利-詹姆斯說。

「就算不是不可能,我們也很難預測生命為了因應未來這些極端的環境變遷,會祭出什麼樣的演化法寶,」他說。

但這份研究無疑顯示,地球上的生命通常很能適應變化。如果歷史有參考價值,我們就可以放寬心:儘管發生過劇烈的環境變化與集體滅絕事件,但生命自誕生以來,還不曾完全滅絕過。

「雖然知道生命總有一天會消失,但這樣的事還要再等上難以想像的好長一段時間才會發生,這麼想就安心了,」歐梅利-詹姆斯說。

 

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