大地的勃然之怒:超級火山爆發(fā)
按照目前火山爆發(fā)級別的分類,超級火山爆發(fā)通常指噴發(fā)量超過1000立方千米,或火山噴發(fā)指數在VEI8級及以上的火山爆發(fā)。
1980年5月18日,美國華盛頓州斯卡梅尼亞縣境內的圣海倫火山發(fā)生了一次重大爆發(fā),奪去57人的生命,造成的損失超過10億美元?;鹕降恼麄€北坡分崩離析,火山的山頂被整整削去396米。
地質學家推測,超級火山爆發(fā)時大量物質噴射到空中,噴發(fā)的碎片從天而降,摧毀地面。不過,最重要的是爆發(fā)期間噴射到平流層中的灼熱氣體在全球各地散布,形成含硫酸的煙霧層并存在數年,仿佛一個罩子把地球牢牢罩住,反射并吸收太陽輻射,使上層大氣變暖,阻止熱量到達地球表面從而引發(fā)火山冬天,使氣候系統(tǒng)變得極不穩(wěn)定,甚至有可能開啟冰川時代。
2011年1月,科學家們警告稱,大陸上唯一的超級活火山——美國黃石火山或許已進入活躍期,據估計,它的威力可能是美國圣海倫斯火山的1000~8000倍,一旦噴發(fā),后果無法估量。地質學家推算,黃石火山已噴發(fā)上百次,大約每60萬年噴發(fā)一次,最后一次噴發(fā)正是在63萬年前。慶幸的是,這樣災難性的超級火山爆發(fā)很罕見,已知的最近一次發(fā)生在2.7萬年前的新西蘭。但它不可避免,人們不知道下次超級火山爆發(fā)的時間,也不知道如何阻止其發(fā)生。
核冬天:天地或將一片昏暗
核冬天是科學家對大規(guī)模核爆炸后(如大規(guī)模核戰(zhàn)爭)天氣情形的一種推測。1983年,美國天文學家卡爾·薩根與他人合寫的《核冬天:多次核爆炸的全球性后果》首次闡明了該觀點。
核冬天理論認為:當使用大量核武器,特別是對城市的易燃目標使用核武器,會讓大量的煙和煤煙進入地球大氣層。這些煙塵微粒有相當大部分直徑小于1微米,能在高空停留數天乃至一年以上,它們對從太陽來的可見光輻射有較強吸收力,而對地面向外的紅外光輻射的吸收力較弱,導致高層大氣升溫,地表溫度下降,產生了與溫室效應相反的作用,使地表呈現(xiàn)出如嚴冬般的景觀,稱為核冬天。
科學家們估計,最惡劣的一種情況是,99%的陽光或許在長達數月之內無法照耀大地,導致光合作用失效,食品異常短缺,地球表面溫度可能會迅速下降數十攝氏度,動植物和人類或許都將在滿天黑暗中滅絕。
但該模型忽視了煙塵必須飄到極高點才能不被雨水驅散這個因素,因而會長時間彌漫的說法不準確。薩根也承認以前對溫度的估計是錯誤的。他說,一場全面爆發(fā)的核戰(zhàn)爭頂多會使地球北部的氣溫降低2攝氏度左右。就是說,全面核戰(zhàn)爭對人類的影響沒有先前估計的嚴重,但仍難以承受。
小行星撞地球:飛來橫石傷不起
小行星被普遍看作是45億年前太陽系形成時的副產品,此后的幾十億年間,一些小行星乃至它們的隕石碎片不斷光臨地球。對于地球而言,小行星中真正可能對地球造成威脅的“殺手”約有2000顆。
科學家認為,直徑僅為2公里的小行星就可能給人類文明帶來毀滅性打擊。小行星碰撞地球的能量相當于1000萬顆廣島原子彈爆炸產生的能量,碰撞沖擊波將毀滅半徑300公里之內的任何事物。碰撞產生的灰塵和殘骸還將產生“碰撞冬季”,使多數生物滅亡。如果小行星撞入海洋,將會引發(fā)巨大的海嘯,將海岸線抹去,并將海水噴入大氣中,破壞大氣中的臭氧層,幸存者也會被暴露在足以致命的紫外線輻射下。
據媒體報道,目前美國國家航空航天局的科學家正在對一顆編號為1950 DA的小行星開展嚴密監(jiān)視,預計在公元2880年3月16日,這顆小天體有可能與地球相撞。盡管按照目前的估算,發(fā)生撞擊的可能性僅為0.3%左右,但這已經比任何其他小行星對地球構成的撞擊風險高出50%以上。
不過,科學家們也同時認為,公眾大可不必為此感到驚慌,即便最終確認這顆小行星的確會撞擊地球,我們也還擁有數百年的預警和準備時間,屆時可以改變其軌道,使其避開地球。
溫室效應失控:
海洋沸騰讓人難以生存
眾所周知,溫室效應對生命的影響亟需關注。大氣能使太陽短波輻射到達地面,但地表受熱后向外放出的大量長波熱輻射線卻被大氣吸收,這樣就使地表與低層大氣溫的作用類似于栽培農作物的溫室,故名溫室效應。
自工業(yè)革命以來,人類一直被認為是造成溫度平衡失調的“元兇”,導致全球溫度不斷上升??茖W家們警告稱,可能存在一個溫度的臨界點,如果我們到達這一臨界點,失控的溫室效應可能導致溫度上升至數百攝氏度,使海洋沸騰,讓生命無法繁衍。
太陽衰亡:
人類滅亡或向外星殖民
太陽為地球上的萬事萬物提供能量,但就如人們常說的,“花無百日好”,太陽也會有壽終正寢的那一日,而地球生命的歸宿與太陽的命運息息相關。
當太陽的大限到來,燃料耗盡,隨著向外的力量無法平衡內部的引力,其內核會分崩離析。屆時,它的外殼將不斷膨脹,逐漸成為一顆紅巨星。膨脹的太陽將吞沒水星和金星,期間火星將停留在安全區(qū)域之內,但是地球仍處于一個變化不定的區(qū)域,這是由于地球位于這些行星之間的位置。垂死的太陽將變成一個稠密的白矮星,被炫目耀眼的行星狀星云所包圍。
在未來,隨著太陽演變成紅巨星走向生命末期,地球人類要么在宇宙中尋找新的立足之處,要么就是選擇滅亡。
伽瑪射線暴:人類的銀翼殺手
當一顆150倍太陽質量的恒星爆炸時,將會在短短幾秒鐘內釋放出太陽十億年才能釋放出的能量,相當于10的39次方噸爆炸物所釋放的能量。這種爆炸會產生高能輻射粒子束,被稱為伽瑪射線暴。
伽瑪射線暴發(fā)現(xiàn)于1967年,科學家基本可以確定,它由超大質量恒星的爆炸產生,是宇宙中最劇烈的爆炸。
伽瑪射線“襲擊”地球時,會破壞地球大氣層平流層的分子結構,形成新的氮氧化物,使地球被一層“棕褐色的煙霧”包圍,臭氧層也將遭到嚴重破壞。這時,紫外線強度比正常情況要強至少50倍,足以使地表生物喪命。這一時期,大多數生活在地表或接近地表的生物,尤其是海洋淺水生物幾乎都滅絕了,而深水生物則幸免于難。伽瑪射線的第二個影響是,大量氮氧化物使地球大氣層溫度下降,地表降溫,進而導致冰期的來臨。
最近一個新理論提出,伽瑪射線暴導致了4.5億年前的奧陶紀大滅絕。當時天空中出現(xiàn)了兩個太陽,70%的大氣和海洋生物鏈被破壞,75%的生物從地球上消失,脊椎動物成為了地球上新的霸主。
去年2月初,有天文學家表示,一顆距離地球大約8000光年、代號為WR 104的巨大恒星,隨時都有可能發(fā)生超新星爆炸,地球正位于危險的伽瑪射線暴所經過的路徑上。不過,也有科學家對此提出了質疑。
全球性傳染?。簹⑷擞跓o形
全球性傳染病曾給人類造成巨大的傷害和損失:人口驟減、家族滅亡,死亡人數遠遠超過戰(zhàn)爭。地球歷史上曾經爆發(fā)多次傳染疾病,例如,中世紀歐洲爆發(fā)的黑死病導致當時歐洲50%的人口死亡。
而那些潛伏著的疾病則是最大的威脅。其中最危險的是那些具有高傳染性但癥狀并不明顯的疾病,這意味著受到感染的人會在自己都不知道的情況下將疾病傳染給他人。另外,能快速成熟的疾病也不太可能通過接種的方式來對抗。在現(xiàn)今流動性超高、城市格局為主的世界,擁有這三種特征的致命疾病可能會給人類帶來致命威脅。
樂觀主義者認為,人類可以避免愚蠢的核戰(zhàn)爭,做一個負責任的地球公民,對抗氣候變化,并在疾病出現(xiàn)之前將其扼殺在搖籃里。至少這些情景是人類自己可以控制的,除此之外,我們只能請求物理學法則大發(fā)善心了。
另外,從統(tǒng)計學角度來說,超級火山最有可能最先襲擊人類。因為一個極具毀滅性的超級火山爆發(fā)每10萬年可能就出現(xiàn)一次;而伽瑪射線暴和小行星造成的巨大危害可能50萬年才遇到一次。其實,最有可能是上述災難性事件“狼狽為奸”,而人類的反應又混亂一片,才可能導致人類的滅絕。劉霞