为什么全球变暖会让地球灭亡

人们喜好把地球看作是最适合生命保存的处所，因为它知足了今朝我们所知适合生命保存、繁衍和繁荣数十亿年的所有前提。究竟结果地球年夜气层厚薄适中，概况又有液态水存在。海平面上压力和温度的连系让水存在当作为可能。

图片：ISS Expedition 7 Crew, EOL, NASA, via

幸运的是地球生命并不只能依靠于地球与太阳之间这段合适的距离（天文学中称为宜居带）。银河系中太阳与其他很多恒星比拟并无特别，但与那些在天空中发出短暂光线的恒星又年夜不不异，我们的太阳将在银河系中不变地燃烧数十亿年（一百亿年，今朝已过半，还能再燃烧50亿年）。若是太阳以今朝的亮度照射地球，地球所做的就只是白日接收太阳光晚上辐射归去；那么按照物理心猿意马律地球概况的温度应该是：255开尔文（- 18°C / 0°F）。

图片：ESA/IPEV/PNRA–B. Healey, via

你可能已经意识到这并不是地球上的平均温度，我们所处的宿世界比这个平均温度要和缓得多。笼盖在地球概况的云层、二氧化碳和水蒸气接收了从地球概况释放的红外线，让地球连结在了更为暖和的33°C(59°F）。数十亿年前地球的年夜气中甚至含有可以或许容纳更多热量的甲烷。固然一般认为地球变暖不是一件功德，但在几十亿年前，这是不成或缺的。

恒星获得能量的体例来自于其焦点核聚变：例如太阳就是经由过程燃烧将氢转化当作氦获得能量。当焦点温度升高时，聚变的速度就会增添，恒星燃烧发生的温度也就更高。在年夜大都环境下认为质量越年夜的恒星燃烧发生的温度也越高(因为燃料燃烧的速度更快)。但跟着恒星衰老，越来越多的氢转化为氦，焦点也起头缩短。当然引力缩短会释放能量，但这些能量无处可去，所以只能被限制在恒星的焦点，从而导致焦点的温度升高。

图片：Wikimedia Commons user Kelvinsong

把这一切放在一路来看，获得了一个不容轻忽的结论：跟着恒星春秋的增加，它燃烧的燃料越来越多，释放出的能量也会越来越多！太阳系降生45亿年后的今天，太阳比早期释放的能量多了20%。若是不是因为年夜气层的温室效应，早期的地球会像今天的火星一样被寒冰笼盖。跟着时候的推移，太阳将持续升温。这种影响不是用几百年、几千年甚至几百万年的时候标准来权衡的，而是数亿年。

行星年夜气层中的能量本家儿要来自于太阳（恒星）。图片版权：Wikimedia Commons user RJHall, based on Ribas, Ignasi (2010)

太阳能量增添1%并不是灾难性的，可是太阳亮度每1亿1000万年年夜约就会增添这么多。在某种水平上10%与30%之间增添并没有对地球发生灾难性的影响是依靠于地球的年夜气层。然而地球上的温度总会达到一个临界点：概况平均温度373 k(100°C / 212°F)。换句话说，在某个时刻太阳会变得很热，以至于海洋沸腾，这就是全球变暖的最终形式。一个太热的宿世界，水是不成能存在的；别的地球概况的生命也将不复存在。尽管可能有一些伶俐的物种在地球高层（更冷的）年夜气中成立一个新的家园。

对这一现象呈现时候估量是在一二十亿年后，尽管这种估量存在着半斤八两年夜的不确定性，但我们有足够的时候来找出一些伶俐的解决法子，好比将地球扭转到离太阳更远的天气更适宜的处所。然而若是不如许做，任其成长下去，那地球将在不久的未来走标的目的灭亡。这也许意味着像红矮星那样更冷，更暗(不竭燃烧)的恒星可能比太阳这颗的黄白色恒星更适合建造家园。

图片：NASA/JPL-Caltech, via

全球变暖将扑灭地球上的生命：不仅仅是人类，也包罗地球概况的所有生命，还包罗海洋中的生命。从此刻起头的10亿或20亿年后，在太阳酿成红巨星并起头熔化氦之前，地球上的温度将会比任何我们所知道适合生物保存的温度高得多。也许我们很是幸运，赶上了太阳与地球的最佳期间，若是寒武纪的爆发或者生物进化稍微慢一点，像我们如许的聪明生命可能永远不会在时候场长河中呈现。

博科园-科学科普｜文 / Ethan Siegel / Forbes Science / S.W.A.B