当前位置>>科学普及>>正文

科学普及

太空殖民或难成现实:拿什么理由离开你我的地球

2017-11-16 09:13:40 作者:rrkp 来源:

据国外媒体报道,如果未来我们仍继续在地球上生活,一些专家认为,人类将不复存在。今年6月份,埃隆·马斯克(Elon Musk)发表一份研究报告,宣称未来宇宙必然性趋势:如果我们不成为一支跨星球物种,那么地球生命将走向灭亡。他指出,未来我们有两个选择,一个选择是永远生存在地球上,那么未来将面对一些可怕的终极灭绝事件,这并不是一个立即实现的世界末日预言,但是最终历史将证明,会出现一些世界末日事件。第二个选择是人类逐渐成为跨越太空的文明形式,并最终成为一支跨星球物种。我希望未来人类应当选择正确的发展方向。


生存混合着恐惧心理,是人类成为跨星球物种的主要动机。尽管像小行星碰撞地球或者核战争这样的假设大灭绝事件可能令我们皱眉头,但是我们拥有先进技术,或者掌握如何制造这些技术的强有力理论,能够保护人类的未来,那么,未来人类殖民火星有那么紧迫吗?


在过去几年里,科学家和未来学家越来越担心超级太阳耀斑(SSF)灾难的可能性。


超级太阳耀斑


在过去几年里,科学家和未来学家越来越担心超级太阳耀斑(SSF)灾难的可能性。普通的太阳耀斑是太阳黑子周期的一个正常组成部分,会导致宇宙射线骤增。米库斯基太空望远镜档案库(MAST)档案科学家和天文学家斯科特·弗莱明(Scott Fleming)指出,然而超级太阳耀斑是一种大型太阳耀斑,太阳释放出大量能量,相当于数个小时或者数秒内引爆4750亿枚核弹。这些能量以X射线、伽马射线、可见光和紫外线辐射形式释放出来。


在很长的一段时间里,科学家并不认为超级太阳耀斑是个大问题,但是关于超级太阳耀斑的最新发现改变了专家们的观点。几年前,开普勒太空望远镜发现一些证据,证实遥远的类似太阳的恒星有频繁的耀斑活动。科学家开始猜测,如果太阳系出现一次超级太阳耀斑,将会发生怎样的结果?这些猜测激励科学家展开新的研究工作。


如果出现一次超级太阳耀斑,首先受到影响的是地球电力基础设施。意味着,手机、计算机、汽车、人造光源,这些当今人类社会完全依赖的技术将不再发挥正常功能,可能将地球人类文明抛至一个混乱状态,将进入一个新的黑暗时代。


同时,超级太阳耀斑也会影响地球环境,依据今年初发布的一项研究报告,它将破坏臭氧层的剩余部分,这将导致生态环境的严重灾难,引发大规模物种灭绝。最初,这样的事件将使温暖的气体从大气层中逃逸,并冷却地球,之后地球将失去保护,太阳耀斑释放的紫外线持续轰击地球表面,对地球所有生命形式构成危害。


在地球两极地区,自上世纪70年代以来,臭氧层逐渐增长,冰冷的海洋快速吸收二氧化碳,从而减少海洋中可用氧气数量,使地球海水酸性更强。这种变化将威胁到浮游植物,浮游植物位于地球食物链的最底层,缺少浮游植物将在食物链中引起类似多米诺骨牌的连锁效应。


研究表明,但是真正的危险在于随后产生第二次超级耀斑的极小可能性,第二次超级耀斑发生在臭氧层未完全恢复的时候,没有臭氧层保护我们,源自第二次超级太阳耀斑的紫外线辐射将导致人体DNA发生显著变异,破坏人体生殖能力并改变生理功能。即使是极端微生物也会死亡(不可否认的是,这种情况很难出现在一次超级太阳耀斑事件)。


迄今为止,人类并未目击到源自太阳的超级耀斑事件,部分原因是太阳耀斑活动并不频繁,同时,人类文明仅存在数千年时间。但是依据树木年轮中不稳定原子记录,表明地球远古时期曾真实遭受过超级太阳耀斑侵袭。


如果我们担心超级太阳耀斑事件,火星最初似乎是一个颇有希望的太空殖民选择。毕竟这颗红色行星与太阳的距离是地日距离的两倍,因此只有少量太阳辐射抵达火星表面。


尽管超级太阳耀斑具有显著效应,研究人员仍不确定这些灾难事件的发生频率。但是开普勒望远镜数据表明,过去40万年其它恒星耀斑事件的发生频率将有助于研究人员理解类太阳恒星超级耀斑事件的发生频率。基于开普勒观测数据,研究人员猜测超级太阳耀斑可能每隔2000万年发生一次(其它对地球有限数据的分析表明,超级太阳耀斑事件每隔2600万-6200万年发生一次)。


如果上一次超级太阳耀斑出现在公元775年,同时,如果我们假设超级太阳耀斑每隔2000万年发生一次,那么我们可能等待很长一段时间才会遭遇太阳超级耀斑。像马斯克这样的人正在寻找一个理由探索外太空,那么超级太阳耀斑对地球的潜在威胁并不是最令人信服的动机。


但是关于地球威胁论的故事并未结束,《天体物理学期刊》研究报告称,虽然一次毁灭性的超级太阳耀斑不会在近代出现,但是在未来一千年内,地球遭受破坏性太阳耀斑攻击的概率较高。我们假设在某些超级耀斑事件将对地球带来超过当前全球GDP总量的经济损失。这样的灾难事件不可能在一场毁灭性大火中灭绝人类,而是通过摧毁经济和限制我们获得生态所需的资源,最终瓦解毁灭人类社会。


然而,为了理解超级太阳耀斑的自然属性,天体物理学家需要精确地知道一颗恒星内部是如何形成耀斑的。弗莱明说:“太阳耀斑涉及到许多混乱活动,太阳磁气圈和搅动的大气层,这就像一锅沸腾的水,还冒着蒸汽。”如果不知道太阳内部状况,研究人员就无法提前一个星期预测超级太阳耀斑事件。因此,超级太阳耀斑的危险性更大,科学家当前对该事件很难预测。


那么其他的地球末日威胁情况如何?


超级太阳耀斑的威胁可能不足以导致人类离开地球,但是还有其它一些世界末日假设理论可能更具激励作用。美国喷气推进实验室太空机器人技术主管、美国宇航局行星防御咨询委员会(NACPD)成员布莱恩·威尔科特斯(Brian Wilcox)认为,人类应当考虑如何预防小行星和彗星撞击地球的工程方面问题。


威尔科特斯说:“小行星威胁并不像一些人所声称的那样严重,从狭义角度来讲,我们正在绘制太阳系内部最大的小行星。据估计,太阳系内部98%直径超过1千米的天体目标已被锁定,不久我们便能找到潜在危险的小行星。”


他还指出,当我们确认小行星的位置和轨道时,预防这些小行星和地球的碰撞可能性变得非常小。当科学家识别发现一颗潜在威胁的小行星时,仅有7分钟的时间窗口与地球发生碰撞(这是因为地球轨道的物理特征和时间周期,以及小行星的轨迹所决定的)。在过去,科学家曾假设每一时刻都有均等概率的碰撞事件。他补充说:“依据该观点,要么地球被击中,要么地球不会被击中。”但是经过多次观察分析,而不是对未知威胁的猜测,我们有了可量化的证据,证明绝大多数小行星在太阳系内部的运行轨迹并非位于与地球碰撞的路径上,他说:“海王星之外的长周期彗星轨迹仍是一个令人担忧的问题,因为我们可能只有几个月的预警时间,但依据估计,它们所构成的威胁仅相当于太阳系内小行星威胁的1%,到目前为止,我们没有什么可以担心的。”

关键词:你我地球现实
Copyright © 2010-2016 宿迁市科学技术协会 版权所有 并保留所有权利
江苏楚韵网络文化传媒有限责任公司 技术支持
苏ICP备11066371号
360网站安全检测平台