五千年(敝帚自珍)

主题:火星金星的现状和地球的未来 -- PBS

共:💬84 🌺269
分页树展主题 · 全看首页 上页
/ 6
下页 末页
  • 家园 火星金星的现状和地球的未来

    类地行星同时也是地球的最近邻居火星和金星,是最接近地球地质性质的太阳系行星,它们的演变结局与地球的未来也许有极大地相关性。

    金星同地球差不多大小而火星的直径与地球的半径差不多。

    点看全图

    外链图片需谨慎,可能会被源头改

    金星的大气主要由二氧化碳组成,并含有少量的氮气。金星的大气压强非常大,为地球的90倍,相当于地球海洋中1千米深度时的压强。大量二氧化碳的存在使得温室效应在金星上大规模地进行着,地表温度500度。

    火星大气中主要成分也是CO2,(95%),地表温度白天28度,晚上-132度,平均-57度。表面平均氣压只有600帕,相當於地球表面算起35公里高的氣壓,另外雖然二氧化碳量是地球之數倍,但因缺乏水氣,所以溫室效應只有10℃,比地球的33℃低。

    这是今天的火星和金星大气性质,其特点是无水无氧。但在地质历史上,水的存在曾经是这两个行星的特征之一,只是在漫长的行星演化过程中,水逐渐从火星金星表面消失了。

    导致火星和金星失去大气水的原因是这两个行星的磁场太弱。

    火星尽管自转周期和地球差不多,但火星发电机在40亿年前停止運轉,部分硫化铁磁核还在融化状态,但磁场太弱;

    金星的地核是液态铁,由于金星的自转同公转同步,因切割磁感线太慢而产生太弱的磁场。

    这样一来,太阳风就可以毫无缓冲地撞击金星火星上层大气。太阳风的攻击让上层大气的水蒸气分解为氢和氧。氢原子因为质量小逃逸到了太空,而氧元素则与地壳中的物质化合(形成红色氧化物),因而在大气中没有氧气。

    回头来看地球,地球大气中CO2含量极低,主要是氧气和氮气,地球的自转角速度是公转的360倍,地球具备一个液态的铁地核,而形成一个较强的地磁场,所以地球可以有效地抵御太阳风的影响。是否这样地球就可以逃脱火星金星的下场呢?

    答案不是那么乐观。

    尽管地球有强磁场,在地球的演化史中,地球一直在“漏气”和“脱水”-目前这个速度极慢,每秒钟地球损失3公斤氢气,50克氦气。尽管这个速度,在地质年代的情况下造成的后果还是很大的。

    地质研究发现,30亿年前,地球表面覆盖着更多的水,也就是那么多的水,生命演化才能在水中发生,产生了大量水生动物;随着漏气脱水,氧气的浓度越来越高,更多的陆地露出水面,生物开始爬上陆地而形成陆生生物最终进化到人类。

    随着地球继续这个漏气脱水的过程,在30亿年后,地球的水脱得相当厉害,届时只有在极地区还能有水保持,其余地区将是沙漠地带。

    下图给出了地球的30亿年前,现在和30亿年后的模样。

    点看全图

    外链图片需谨慎,可能会被源头改

    随着太阳的亮度(辐射?)在未来的10亿年内要增加10%,地球漏气脱水将会加速,最终地球会变成金星和火星那样的状态成为无碳生命的行星。

    尽管这个结局听上去不太令人乐观,但是如果没有这个漏气脱水过程,今天你我能够上互联网吗?你能想象在水溶液里敲键盘的可能性?

    《科学美国人》今年5月号上的一篇文章描述了上面的观点。篇名是:“The Planetary Air Leak”,中文大概就是“行星漏气”。

    由此看来生物和人类的演化只不过是宇宙恒星演化带来的行星演化的一个产物。

    通宝推:cngood,唵啊吽,

    本帖一共被 5 帖 引用 (帖内工具实现)
    • 家园 奇怪的观点

      忘了是从哪里看得了,总之俺以为有道理:

      地球上的生命只进化过一次:从无到有,其他只是表现形态不同,不是进化。根据:所有目前已知生命的DNA片段可以互换。DNA的复制和遗传是生命的根本使命。

      地球碳基生命其实是一种病毒。

      • 家园 这个可能要讨论一下

        只是表现形态不同,不是进化

        形态不同就是一种演化--我不太喜欢中文用进化这个词--Evolution没有进化的意思,只有渐变的意思,没有方向,同Revolution推倒重来是对立的。

        从胚胎发育上看,不同的动物有一个非常相近的发育形态时期,表明这些生物有着一个共同的起源:

        点看全图

        外链图片需谨慎,可能会被源头改

        • 家园 Evolution没有进化的意思,这个我很赞同

          过去,我们被环境逼迫,适者生存,Evolution的方向的确是进化。

          未来,如果失去了环境的逼迫,我们也许不再进化,而只是Evolution。所以,换窝还是有意义的,换窝逼迫我们挑战新的环境面对新的敌人,换窝的过程会引导Evolution沿着进化的方向继续。

          历史上,中华文明在到达一定地理极限以后就失去了扩张的动力,也失去了强有力的挑战,所以翻开千年历史,我们看到的是这个文明的Evolution,而不是显著的进化。

    • 家园 意思是要为30亿年之后考虑,必须占领

      北冰洋沿岸地区和南极大陆?只有那里才有水?

    • 家园 由此看来似乎是不是火星和金星上面曾经有过生命
    • 家园 造个死星,找颗恒星,在合适的距离,想怎么移怎么移。

    • 家园 楼主能不能讲讲人类移民到其它星球的可能?

      既然行星有终点,人类在宇宙中不停地换窝。

      • 家园 换窝没有意义

        既然行星有终点,人类在宇宙中不停地换窝。

        假定人类如能实现行星际旅行,到达另一个恒星系的地球需要数亿年以上的时间。在这段时间内,那个地球上的碳生命早已演化到类似人类的文明水平,所以我们不必去那里打搅了。

        由于我们知道简单分子的热运动最终会在特定的环境中演化成高度组织的个体,从统计上我们得知宇宙中有相当数量的星系具备地球上演化成生命的条件,所以没有必要再将我们的个体投放到那些星球上去。

        控制论创始人维纳有个论点描述旅行的一种变形:将在甲地的构成一个人的全部遗传信息通过线路传到乙地复制出这个人,这个人实际上完成了从甲地到乙地的旅行。

        我们去那个地球是为了延续我们的生命,也就是我们的旅行目的,当我们推导出即使我们不去那里,碳生命也在那里延续,所以旅行的目的就此达到了。

        我们用只争朝夕的人类精神做研究,最终完全阐述生命起源的机制和条件,完成对Deep Space的观察,也许我们能够同距离我们N光年的文明交流但没有必要握手。

        人类的最高境界也许如同老祖宗所说:“甘其食,美其服,安其居,乐其俗。邻国相望,鸡犬之声相闻,民至老死不相往来。” (《老子》)

        • 家园 换窝的意义不在于换窝,

          而在于碳生命自我折腾的基础上的更高层次自组织体的产生。

          xiaxia~~

        • 家园 碳生命固然容易产生,但是文明未必容易产生

          在当初原始地球的条件下,生命的产生几乎是必然的,但是文明的产生就不容易了。恐龙统治地球几亿年,什么文明都没有进化出来。如果不是六千五百万年前恐龙们被大陨石灭种了让出地球霸权的话,我们的可能还跟那时我们的祖先一样象躲在地洞里(当然还能不能叫“我们”也是个问题)。人类文明的产生是非常偶然的。

          离我们最近的恒星不到5光年,就算是100光年距离的恒星,以1/100光速旅行,也就是一万年的时间,不需要数亿年就可以到达。

        • 家园 如果虫洞存在,或者翘曲推进可以实现,那么到达另一个星系

          就不用这么长时间了,那么星际移民就有意义啦

分页树展主题 · 全看首页 上页
/ 6
下页 末页


有趣有益,互惠互利;开阔视野,博采众长。
虚拟的网络,真实的人。天南地北客,相逢皆朋友

Copyright © cchere 西西河