那些会在遥远未来发生的事……

中科院物理所 2021-10-21

The following article is from MorningRocks Author 星玫

热爱未知，比如宇宙和清晨

会在遥远未来发生的事

直到以苍穹做衣

以星辰为冠

血脉里流淌着海水

人们才能真正享受世界之美

Thomas Traherne

17 世纪诗人

1.3 万年后

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地球转轴倾角翻转，夏季和冬季时间在南北半球对换，撒哈拉沙漠可能会恢复到其 5,000 至 10,000 年前多雨的热带气候。

1.7 万年后

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科学家推断会威胁到文明发展的超级火山很可能已经喷发，将 10¹² 吨的火山碎屑岩抛洒到大气层中。

5 万年后

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月球潮汐力使得地球自转放缓，单日长度将超过天文学家用于计时的太阳日的 1/86,401 秒；若到时人类还在沿用目前的计时系统，那么平均每天都需要额外加一个闰秒。

10 万年后

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由于银河系在不断自转，恒星也斗转星移，当今的诸多星座彼时已无法在天球上被认出。

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科学家推测将火星改造成地球所需要的最短时间，即有植物在那里生长，产生的富氧大气可供人类呼吸。

30 万年后

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沃尔夫-拉叶星 WR 104 可能会爆发为超新星，它有小概率会高速旋转并产生伽玛射线暴，并以极小概率辐射到地球上，对地球的生命造成威胁。

50 万年后

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若此前人类未能研究出让地球免受小行星冲击的方法的话，这时可能已被直径约 1 千米的小行星击中了。

100 万年后

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受到风化日积月累的影响，在月球表面的静海基地，尼尔·阿姆斯特朗踏出的「人类的一小步」与阿波罗计划其他宇航员的足迹均被侵蚀，荡然无存。

130 万年后

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恒星格利泽 710 会在距离太阳约 0.22 光年的极近处掠过太阳系，对太阳系边缘的奥尔特云造成引力摄动，可能导致大量彗星撞击内太阳系天体。

200 万年后

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恢复人类引起的海洋酸化、毁坏珊瑚礁生态系统所需要的时间。

冷知识：6,500 万年前的海水酸化事件，大约也花了差不多这么久时间，才让海洋生态环境恢复如初

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分隔两地的同一脊椎动物物种在经历这样长的时间后会各自形成新的物种：如果人类已经实现殖民到银河系各地，此时将因空间上的分隔而各自演化出新的种群。

1,000 万年后

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全新世动物灭绝结束后，生物多样性完全恢复所需要的时间；就算没有任何大型生物灭绝事件，按背景灭绝率（在没有人类活动影响的情况下，地球上各个地质年代物种的灭绝速率）推算，现存的大部分生物物种在这个时间点都已灭绝，许多演化分支也已演变为新形式的物种。

5,000 万年后

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非洲大陆会与欧亚大陆碰撞，致使地中海盆地消失，并产生类似喜马拉雅山脉的新山脉。

1 亿年后

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如不采取任何应对手段的话，地球很可能已遭小行星撞击，该小行星与 6,600 万年前造成白垩纪﹣古近纪灭绝事件的那颗规模相当。

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土星环瓦解。

1.8 亿年后

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地球自转放缓，一日的长度会比现在多出一个小时。

2.3 亿年后

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受李雅普诺夫时间（数学用语，指一个动态系统出现混沌特性所需要的时间）所限，人类已无法算出在此之后天体在轨道中的具体位置。

2.4 亿年后

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以太阳系当前位置为起点，完成太阳系公转绕行银心一周，一个银河年过去了。

＞2.5 亿年后

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地球上所有的板块将聚变为一个超大陆，造成氧气含量上升，同时气温下降导致生物演化速率增加。

此外，火山将更加活跃，太阳亮度增加导致生存条件劣化，这一切变化会造成物种之间竞争加剧、导致生物大批灭亡，动植物可能再也不复从前那般繁盛。

4-5 亿年后

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超大陆很可能因板块漂移而再度四分五裂，并导致类似白垩纪那样的全球气温升高。

5 亿年后

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距地球 6,500 光年范围内很可能出现伽玛射线暴或大型高能超新星爆发，这个距离范围足够让射线破坏地球臭氧层，并造成生物大范围灭绝。地球历史上可能也经历过类似的近距离宇宙线辐射事件，导致大量生物灭绝。

5-6 亿年后

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日趋明亮的太阳会增加对表面岩石的风化作用，干扰碳酸盐 - 硅酸盐循环，随着水分的挥发，地表岩石也会变硬，导致板块运动变慢，火山活跃度降低——没有火山将地壳中存贮的碳重新释放入大气层，二氧化碳含量会逐步降低——二氧化碳含量低到 C3 光合作用无法维持下去的时候，所有依靠 C3 光合作用的植物（约占如今 99% 的植物物种）会尽数死亡。

C3 类植物的灭亡将是一个长时间缓慢的过程，而不是短时间集中爆发，可能在二氧化碳低到临界点之前这些植物就已经逐渐消亡殆尽了。首当其冲的会是草本植物，随后是落叶森林、常绿阔叶林，最后是常绿松柏。

5-8 亿年后

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地球气温迅速升高、二氧化碳含量迅速下降，植物会演化出其他的生存方式，比如光合作用中降低对二氧化碳的需求、转为肉食性植物、更加适应干燥的生存条件、与真菌共生来获取养分等。

大部分植物的死亡会造成大气层中氧气含量下降，致使地表紫外线辐射增加、对 DNA 的毁坏加剧；升高的气温会让大气层中的化学反应加快，进一步降低氧含量。

会飞的动物将具有极大生存优势，因为它们能长距离迁徙到温度较低的区域；许多动物会向两极、地下迁移，极夜时出没，极昼时期夏眠避暑。

大部分地表将会变成贫瘠、干旱的沙漠，动植物将主要在海洋中生存。

6 亿年后

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潮汐加速让月球渐行渐远，地球上已再也看不到日全食了。

8-9 亿年后

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二氧化碳含量持续降低，C4 类植物无法再进行任何光合作用。没有了植物，大气层中消耗的氧气不能恢复，自由氧气和臭氧层会消失，导致高强度致命紫外线辐射到地球表面。

部分科学家认为有的动物可在海洋中幸存下来。不过，所有多细胞生物最终都将走向灭亡。

植物从地球上消失后，动物顶多能再维持 1 亿年，最后一批灭亡的动物将是无需依靠植物生存的动物（如白蚁），以及靠近海底热泉的蠕虫或巨型管虫属动物。

10 亿年后

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地球海洋 27% 的质量已隐没入地幔，并持续下沉，最终 65% 的地表水会尽数没入地幔。

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两张旅行者金唱片的预期使用寿命，此后唱片上的信息将无法用技术手段恢复。

11 亿年后

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太阳比现在亮 10%，导致地球温度升高至 47 °C。地球的大气层会形成「湿气温室」，致使海洋蒸发速度失控。

哪怕地球板块此时仍在漂移，海水的极速蒸发也将导致板块完全停止运动。两极处可能还会有零星的水洼，简单的生命形式仍能继续在此生存下去。

12 亿年后

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地球上植物能存续的最长时间。

此处假设二氧化碳含量极低的情况下植物仍有办法进行光合作用，这一前提下，没有动物能耐受得住这样的高温，动物生命将尽数灭亡。

13 亿年后

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没有了二氧化碳，真核生物将全部灭绝，地球上只剩下原核生物。

15-16 亿年后

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高强度的阳光导致太阳系宜居带外移。火星大气的二氧化碳含量增加，使其表面温度升高至地球大冰期时代的温度。

16 亿年后

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据估算原核生物全部灭绝所需要的最短时间。

23 亿年后

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假设内地核维持当前 1 毫米/年的增长速率，届时地球的外地核将完全冻住；没有了液态外核，地磁场会消失，缺少磁场的保护，地表资源会被太阳风逐渐毁灭。

28 亿年后

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地球表面（包括极地）温度达到 147 °C；地球上仅剩的单细胞生物也将灭绝。

灭绝前夕，这些生物在地球上各种相互隔绝的微环境（如高纬度湖泊、洞穴）中生存。

30 亿年后

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地球有 10 万分之一的几率会在此之前被经过的天体抛射入星际空间、成为星际行星，有 300 万分之一的几率会被另一颗恒星俘获。如果到时候地球上还有生命在此种星际旅行中存活下来的话，这些生命将能够继续繁衍下去。

33-45 亿年后

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在木星引力影响下，水星有 1% 的几率会因轨道高离心率撞向金星，让内太阳系陷入混乱；水星还可能会撞向太阳、撞向地球或是直接飞离太阳系。

海卫一将落入海王星的洛希极限范围内，或将解体变为像土星环那样的行星环。

火星的日光通量会升高至与地球形成之初（距今 45 亿年前）的日光通量相当。

＜50 亿年后

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仙女座星系与银河系完全合为一体。太阳系有可能在整个融合过程中被弹离到星系际空间，不过，太阳系的各个行星在此过程中应该不受影响。

54 亿年后

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太阳耗尽自己核心的氢，从主序星向红巨星逐渐演化。

65 亿年后

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火星表面的日光通量达到现在地球表面的日光通量。此后，火星将经历与上述地球类似的命运。

66 亿年后

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太阳经历氦闪，短时间内核心比银河系所有恒星加在一起还要亮。

76 亿年后

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水星、金星、地球会被膨胀的太阳吞噬：其中水星首当其冲被吞没，280 万年后轮到金星，再 100 万年后是地球。

在被吞没前，受太阳光球层影响，月球将落入地球的洛希极限并裂成碎片。

220 亿年后

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大撕裂宇宙模型预测的宇宙终结时刻。

大撕裂发生的 2 亿年前，本星系群和玉夫座星系群等星系群会毁灭；大撕裂发生的 6,000 万年前，所有的星系都会从外缘开始逐步解体，并于 4,000 万年后完全消散；距离大撕裂剩 3 个月时，万有引力已不足以维持恒星系的运转，各行星将在高速膨胀的宇宙中四散；大撕裂前 30 分钟，行星、恒星乃至中子星和黑洞都将蒸发为原子；大撕裂前 100 介秒，原子也将裂变。

最终，当大撕裂达到普朗克级时，作为时空基础的宇宙弦会解体。此时宇宙成为「撕裂奇点」，这里的一切物质彼此间距会变得无限远。

1,000-1,500 亿年后

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宇宙的膨胀导致曾经银河系所在的本星系群范围以外的所有星系都退至粒子视界以外，从可观测宇宙中永远消失。

3,250 亿年后

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宇宙中一切靠重力维系的结构彼此之间都会相互隔离到自己的宇宙学视界中。至此，宇宙已比现在膨胀了超过 1 亿倍。

星星变成永远无法逃离的一座座孤岛。

100 万亿年后

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