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為何地球每3000萬年,就會有一次物種大滅絕?到時候人類該怎麼辦


建民聊歷史物種的滅絕是一項大機率的事件,其實我們地球上每年都有一個物種滅絕。歷史上特大型的物種滅絕至少經歷過多次,最著名的有次,分別是:.億年前的奧陶紀大滅絕,.億年前的泥盆紀晚期...

- 2020年4月06日11時26分
- 科學文摘 / 建民聊歷史

建民聊歷史

物種的滅絕是一項大機率的事件,其實我們地球上每年都有一個物種滅絕。歷史上特大型的物種滅絕至少經歷過20多次,最著名的有5次,分別是:4.4億年前的奧陶紀大滅絕,3.6億年前的泥盆紀晚期大滅絕,2.5億年前的二疊紀末期大滅絕,2億年前的三疊紀晚期大滅絕,還有離我們最近的一次6500萬年前的白堊紀末期大滅絕。恐龍也是在最後一次大滅絕當中消亡的,當然嚴格來說,恐龍並沒有滅絕,我們現在吃的雞,就是恐龍一個分支演化而來的。

恐龍滅絕的原因

如果從大的時間跨度來看,物種大滅絕並不是瞬間發生的事情,而是長時間積累的結果。比如我們現在,沒有發生大規模的自然災害,其實物種也在悄然滅絕。據科學家們推算,自地球誕生以來,95%以上的物種都滅絕了。也就是說能活下來,其實是小機率的事件。


那麼恐龍如何在白堊紀末期短時間內滅絕呢?有科學家認為,恐龍如此大的軀體,本身就是一個病態的發展,其滅絕主要源於內分泌失調。身體越大,新陳代謝就越反常,最後終於導致走向滅亡。科學家還拿現在我們吃的肉雞舉例,由於我們培養出了只長胸部與腿部的肉雞,分泌系統跟不上,導致它們不到3個月就會死亡。

還有科學家認為,恐龍由於過度繁殖,種類繁多。比如體型最大的梁龍、腕龍,重達80多噸,它們不但吃低矮的樹葉,而且還能站立,吃到10幾米高的樹葉,這些樹葉被吃光之後,恐龍也被餓死了。另外還有科學家認為,恐龍的滅絕源於食肉型大龍、霸王龍的過度繁殖,導致其整體滅絕。

以上說法都不能令人信服,目前最被學界認可的是「隕石撞擊說」。大約在6500萬年前,一個直徑約10公里的隕石,比我們目前火箭還要快好幾倍的速度撞向了地球,而且這個巨大的隕坑已經找到,位於墨西哥尤卡坦半島。

1980年,一位名叫阿爾瓦雷茲的古生物學家,發現白堊紀末期銥含量很大,要知道地球上的銥含量是非常低的,只有黃金含量的1/40,由於是逐漸沉澱而成的,所以分布也是比較平均的。可是在尤卡坦半島隕石坑,銥元素不但分布在白堊紀末期形成的黏土層當中,而且含量是其他地區的160倍。之後科學家們也形成了共識,「隕石撞擊說」成為現在主流學說。


這次撞擊能量有多大呢?相當於10幾億倍原子彈爆炸的能量。這次大爆炸之後,將地面的灰塵捲入大氣層當中,因為平流層呈水平方向流動,因此只要灰塵進入平流層,就很難落回到地面。幾年之後,這些灰塵遮蔽了天空。缺少了足夠的光照,植物無法進行光合作用,這些以植物為食的動物就會面臨食物的短缺的情況,隨後慢慢餓死。

物種大滅絕的周期性

恐龍只是大滅絕的一個縮影,之前地球還發生了20多次的大滅絕,如果把物種大滅絕列成一個表,會發現每過3000萬年就會發生一次。也就是說隕石是周期性撞擊地球,導致物種的大滅絕。

這些隕石為何周期性達到地球呢?首先我們要搞清楚,這些隕石是從哪兒來的?撞向地球的隕石無非兩類,一類是彗星,另一類就是小行星。小行星雖然體積大,但是速度比較慢,而彗星一般速度都非常快,衝擊力也非常大。

通常小行星沒有任何的周期性,而彗星通常呈規律性到訪。如果我們排除了小行星的干擾,那就看彗星來自哪裡?彗星來自奧爾特雲,這是一個包圍太陽系的雲團。

奧爾特雲離我們非常遠,大概需要1光年,是太陽系的最遠端。那麼是什麼力量讓彗星從太陽系的最外面跑到地球上呢?是引力差,就像月球對地球的潮汐力一樣,因為引力差,導致浪的產生。很多人認為,之所以產生潮汐,是月球的吸引,其實不是,是月亮導致各處引力的差異,才產生了潮汐。

雖然近日點的時候,所產生的萬有引力非常弱小,但是卻能夠產生引力差。這種引力差導致奧爾特雲被拉長,因此有些彗星會被擠出原有的軌道,從而進入太陽系,於是就產生了這種彗星周期性的到訪。這個周期剛好是太陽掃過奧爾特雲的時間,3000萬年。

如何規避彗星的撞擊呢?

3000萬年雖然時間很長,但是我們不能不為未來做打算,如何規避隕石的撞擊呢?可不可以像科幻片《世界末日 》一樣,在隕石中間鑽一個洞,然後用核武器把隕石炸成碎片?

這種方式相當於把狙擊槍換成了霰彈槍,整個受災面積將加大。有沒有可能讓隕石轉向呢?隕石所具有的巨大能量,是無法改變其軌道的。其實只要改變隕石的速度,無論是加快還是減速,只要7分鐘的時間,地球就能夠錯過隕石的撞擊。而且我們越早發現隕石,越有拯救的機會。

除了把彗星減速,另外一個被大家熱議的就是向外太空遷移。美國天文學家卡爾·薩根說,我們人類生活的地球,就像打靶場的靶子,不但彗星會周期性到訪,而且小行星也會不期而遇。

也就是說如果我們人類呆在這個地球時間越長,我們遇到彗星或者小行星的撞擊的幾率也越高。本著不要把雞蛋放在一個籃子的思想,最好的方式還是到宇宙當中開疆拓土。


太陽系除了地球以外,還有七大行星。水星溫度太高,人類是無法生存的。土星、木星、天王星和海王星都是氣態的,人類是無法落腳的,那麼只剩下火星了。

火星的平均溫度只有零下55度,雖然火星也擁有大氣層,但是濃度只有地球的1%。這就失去了地球外層的「小棉襖」,晝夜溫差達到100度,而且火星含氧量也非常低。

地球為什麼有保暖的「小棉襖呢」?因為我們大氣當中含有大量的二氧化碳以及甲烷,讓地球的溫度不至於散失到外太空當中。那麼有沒有可能我們把木星的衛星木衛六上的甲烷,運送到火星上呢?或者在火星上直接開採氨氣,像火山爆發一樣,把火星底層的氨氣釋放出來。

只要火星提高6度,就能形成正循環。火星表面冰蓋融化之後,就會有了水,之後可以通過種植植物,讓植物釋放大量的氧氣,同時引入微生物,製造更多的二氧化碳,整個火星的溫度便會逐步升高。按照埃隆·馬斯克的設想,到了2030年,將有第一批地球居民抵達火星。

走出太陽系

即使沒有小行星與彗星的撞擊,太陽再過50億年,就會因為燃料耗盡,走向生命的盡頭。屆時太陽將會膨脹為紅巨星,吞噬包括地球、火星所有的星球。所以要想獲得更久遠的生存,我們必須在太陽系以外,找到另外一個棲息地。

如果我們放眼宇宙,和地球相似的行星數量高達幾百億顆。可是距離我們最近的比鄰星b,也需要4.2光年,如果按照我們現在宇宙飛船的速度,要歷經6000多年才能抵達。

其實人類交通工具的速度也隨著能源的使用而加快,從使用煤炭的蒸汽機到石油的內燃機,速度提高10餘倍,而現在核能的應用,又可以使我們交通工具的速度大幅提高。核反應產生的能量會高出化學燃料產生能量幾個量級。所以理論上,核聚變火箭的速度可以達到光速的10%以上,是目前宇宙飛船極限速度的150多倍。

未來人類可能掌握另外一種能源,那就是反物質。只要能掌握反物質,人類能製造出以反物質為能源驅動的火箭,就能獲得更快的航行速度,甚至能讓人類以接近光速的速度飛行。

如果我們再把腦洞開得大一點,甚至可以想像,未來人類說不定能研發出超光速飛船,甚至打開蟲洞,直接實現空間穿越。如果真有那麼一天,宇宙的距離對人類來說就再也算不上是障礙了。


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