科学预测世界末日：世界毁灭的若干可能

2012年注定充斥了太多的关于世界末日的玩笑，或许也有相当数量的真正的恐惧。

不过即使认为玛雅人错了，并且世界末日不是今年的12月21日，你也许会好奇我们所知道的这个世界会怎样终结。我们收集了几个有科学依据的预测供你担忧。

超级火山

来自加州大学加州大学圣克鲁斯分校（University of California, Santa Cruz，UCSC）的地震学家索恩.雷（Thorne Lay）称，地震像拉拉链一样撕开地球断层[1]系统的概率微乎其微。

这是因为一场地震所释放的能量与在这场地震中裂开的断层的长度有关。比如说2004年苏门答腊发生的9.1级地震，这场地震引发了印度洋的海啸并杀死了近300,000人，它撕裂了约900英里的隐没带[2]断层，是有记录以来的单次地震撕裂的最长记录。然而标志着结构板块[3]分界线的主要断层区并不是连续的，在加上诸如断层类型的不同、存在边界较短的较小版块等不规则现象，地震撕裂的长度不足以毁灭世界。

不过其他的地质危害更有可能导致毁灭。

雷称，“一次异常庞大的火山爆发的可能性更高”，比如说黄石国家公园(Yellowstone National Park)下面的超级火山的爆发。黄石这个地方在过去曾经历过巨大的火山喷发，最近的一次是在264万年前。他说这样的超级爆发来一次就足以毁灭大半个北美。

巨大的火山爆发导致了大规模的灭绝，包括在6.5千万年前杀光了恐龙的那一次。巴黎地球物理研究所（Paris Geophysical Institute）的地球物理学家安妮-利丝.舍内（Anne-Lise Chenet）在一份email中写道，那时火山喷出了约2,000英尺深的岩浆层，形成了印度的德干地盾（Deccan Traps）[4]，这是世上最大的火山岩床。科学家的研究也显示，一座西伯利亚的火山可能促使了发生在2.5亿年前的记录上最大规模的灭绝。雷称，这些熊熊燃烧的恐怖巨兽吐出了那么多的硫、二氧化碳和灰，以至于它们可能导致了足以毁掉食物链的气候变化。

黄石公园的巨大火山口在过去的十年里上升了10英寸，暗示熔融岩石可能正在下面堆积。雷指出，超级火山在它的一生中可能经历了不下十几次的巨大喷发。最近它从小缝隙中放出蒸汽，不过还不请楚它现在否为下一次惊天动地的大爆发养精蓄锐。

(图片由NOAA / USGS授权提供)

小行星大事故

小行星在可能撞击地球的天外星物名单上通常都是位居榜首，一个9英里宽的小行星曾撞上了如今是墨西哥的尤卡坦半岛的地方，而这是恐龙在6.5千万年前灭绝的部分原因。

2004年有一个公告，宣称900英尺长的小行星Apophis在2029年有大于2%的可能性撞击地球，这促进了对于小行星探测和防御的研究，后来科学家重新计算的概率下降到了1/250,000。

幸运的是，目前没有那么大的东西在地球的轨道上，因此“至少在几百万年内我们应该是安全的”，普度大学（Purdue University）的行星科学家杰.麦勒石（Jay Melosh）如是说。

但小一些的威胁或许正在迫近。

NASA估计大约每隔一百年，一个宽度大于55码[5]的小行星会撞过来，造成的影响可能会导致当地的大灾难，比如巨大洪水、整个城市的毁灭和农业崩溃。大约每隔几十万年，宽度大于3/5英里的大石块——这相当于12个纽约市街区——会翻滚着穿过大气层，造成更加严重的问题，而且是全球范围的。根据NASA的“近地天体计划”，酸雨会杀死农作物，碎片残骸会让地球无法得到阳光的照射，风暴性大火会接踵而来。

UCSC大学的行星科学家艾瑞克.艾斯佛格（Erik Asphaug）称，为了了解我们来自宇宙的危险，科学家们正仔细检视太阳系以寻找可能朝我们飞来的小行星。他们发现，在估计的1,000颗直径大于3/5英里的小行星中，约有900颗被认为轨道会经过地球，似乎没有一颗以地球为目标。

艾斯佛格称，已发现的足够大的小行星在近期内撞击地球的基本概率非常低，但这并不意味着地球百分百安全。

要找到可能威胁地球的每一个小行星几乎是不可能的。

他(指艾斯佛格)说，“总是会有一些不确定性，我们要么必须与之共存，要么因其而亡”。

(图片由Don Davis/NASA授权提供)

彗星撞地球

上文提到的不确定性，有一部分来自于小行星那偶尔被遗忘的表兄——彗星。（彗星由冰和尘组成，而小行星由石头和金属构成。）

哈特利2号（Hartley 2）彗星在去年10月20日距地球1.1千万英里，这是近几个世纪以来距离地球最近的彗星之一。

艾斯佛格称“彗星尤其危险，因为它们从更远的地方以更高的速度而来”。

他接着说，彗星以每小时近10万米的速度在宇宙迅速移动，由于地球的引力还会加速。一个物体移动得越快，无论碰巧撞上的什么，它都会施加更大的力并施以更多的能量。对地球而言，这意味着更多的破坏；对人类而言，这可能可以拼写出R.I.P了（译者注：Rest In Peace 愿他安息）。

令这个潜在伤害雪上加霜的是，由于这些脏雪球非常暗，在外太阳系寻找彗星非常困难。

不过当彗星离地球的距离在3.9亿英里以内时，太阳会加热彗星黑乎乎的表面并开始融化它的冰内核，使其喷出灰尘和气体，而这些组成了彗星格外明亮的彗尾。

艾斯佛格称，假设天文学家发展了一种技术，能够发现在木星之外奔向地球的彗星，在彗星撞地球的最坏情况发生前，科学家们可能还有10年的时间来准备应对。

他又补充道，但是“如果有一个直径10千米（6英里）、由冰块和石头组成的大块头直向地球奔来”，“我们没有很多选项，除非像布鲁斯.威利斯(Bruce Willis)那样[6]”，用核弹把它爆了。

(图片由DNational Science Foundation授权提供)

海藻末日

据加州理工学院（Caltech）的地理生物学家乔.克茨芬克（Joe Kirschvink）所说，一种极小的生物也可能给地球造成大麻烦。硅藻是一种微观藻类，栖息于潮湿的表面、湖水、河流、大海和土壤，他提出硅藻有可能以一种致命的方式改变地球的大气。

这种微生物以通过光合作用产生的能量为生，光合作用是一种将来自太阳的光能（光子）转化为细胞可用于行使其功能的能量（糖）的过程。当硅藻进行光合作用的时候，它们将水分解成氢气和其他有机体用于呼吸的氧气。

不过如果变异的硅藻不能利用水，或它们所在环境的其它物质，例如铁和氢，它们可能会从地球提供的分子中取走盐（氯化钠），这些硅藻将释放有毒的氯气。假设氯没有杀死这些硅藻并且没有东西能够抑制它们的生长，它们将指数式繁殖，展开呼吸致死的世界末日之序幕。

克茨芬克说道，“这该死的玩意儿可以在数百万年内统治全世界”。

如果他的硅藻预言成真，这将是生物第二次对地球上生存的大部分生物判处通过分子执行的死刑。类似的情景在23亿5千万年前上演过，当时蓝细菌——一种蓝绿色细菌——学会了如何进行光合作用。克茨芬克说，这种细菌向大气排放氧分子，而在那之前大气主要由二氧化碳构成，于是就造成了那些无法忍受氧气的物种的灭绝。

他说道“当时氧分子在环境中是前所未有的”。硅藻展开了“氧气末日”后就势不可挡，它们比那些不喜欢氧气的生物更有优势[7]。

对现在的地球居民而言，幸运的是需要光合作用的水栖微生物大量存在，因此短期内他们是不可能开始“氯气末日”的，克茨芬克如是说。

(图片由Wikimedia commons / Wipeter授权提供)

传染杀手

最近随着电影的推波助澜，由于可能存在灾难性的世界传染病而产生的担忧四处蔓延。实验室制造了具有高度传染性的H5N1病毒的变种，更导致目前的科学助长了这些恐惧。

为防万一你不知道这件事，我们来详细说一说：研究雪貂的美国和荷兰科学家通过改变一些基因，使得本来就相当致命的病毒变本加厉。在基因改造前，这种病毒只能通过接触传播，而变异使得它能在空气中存活，无需接触就能在雪貂间传播。这些结果激起了恐慌，人们害怕这种病原生物会从实验室泄漏并触发传染病。

不过病毒能够引发世界的终结吗？

彼得.卡托纳（Peter Katona）答道恐怕不行，不过这会“导致一场浩劫”，他在加州大学洛杉矶分校(University of California at Los Angeles，UCLA)的研究集中于生物恐怖主义防备。

加州理工学院的病毒学家爱丽丝.黄（Alice Huang）表示赞同，单独的一种病毒不可能灭绝地球上所有的人类和动物，因为有足够的物种多样性保证至少有些能够抵抗。

即使是只有五种变异的新型实验室病株H5N1病毒，也与流感病毒的其它种类有足够的相似性，人类对流感病毒拥有一些抵抗能力，因而新型病毒不可能灭绝所有生命，黄这样说道。

黄接着说道，“如果一种病毒想要杀死地球上所有的人类，它必须迅速杀死，比如说在一周或者更短时间内”，如果需要更长的时间，免疫系统将有时间攻击病毒。

而且病毒必须同时感染世界上大部分的人类。

她说道，想象成千上万的无人驾驶机迅速通过喷雾剂“向每一个角落和缝隙”散布致命病毒。

或者“你得想象一些新型（毒性很强）病原体，它们在一些不大可能的地方生存繁殖，比如冰冠和接近热液喷口的深海海水”，她这样说道，然后这些小小的掠夺者必须被广泛传播，比如说通过一些巨型的自然灾难。

黄补充道，由于这样的可能性太低，即使是科幻小说通常也是从外太空引入灭世的病原体。

(图片由Centers for Disease Control and Prevention授权提供)

自杀式超新星

据NASA所言，超新星是宇宙最强力的爆炸之一，可以与多达10的27次方数量级的核弹头的威力相媲美。

这些超级爆炸有两种形式：内核坍塌的超新星，活了500万到2千万年的巨星[8]内核坍塌时会发生这种情况；还有1a型超新星[9]，当白矮星[10]的内核密度过大而爆炸时会产生这种状况。

俄亥俄州立大学（Ohio State University）的天文学家托德·汤普森(Todd Thompson)说，我们所在的星系中，内核坍塌的超新星比1a型的超新星发生概率高2-4倍。他说，而在银河中，大约每隔100年左右会发生一次内核坍塌。幸运的是，大多数会在一个安全的距离内发生——5到10个秒差距[11]，或者是16.5到33个光年——这个距离太远了以至于无法造成任何实际伤害。

如果超新星在银河中随机发生，地球每隔50亿年会遇到一个。但是由于它们聚集在银河的旋臂附近，“事实上我们可以认为几乎每当我们经过一个旋臂时，离超新星的距离不到10个秒差距，而这大约每隔1亿年发生一次”，汤普森这样说道。

这些恒星焰火产生X射线，宇宙射线——电子、质子和原子核以接近光速的速度在宇宙中高速移动，还有伽马射线——过于强大的光束，甚至可以杀死细胞。

一个超新星的辐射将破坏大气的臭氧层，提高穿过来的紫外线的量。紫外线的照射可以增加患皮肤癌的概率，引发细菌和浮游生物的大量灭亡，并促成又一次的冰河时代，汤普森如是说。

(图片由NASA / JPL授权提供)

轨道毁灭

行星绕太阳转的方式改变同样可能击溃地球。

在跟着太阳混的一队小弟中，木星是最大的行星，因此它会拉一拉其它星球的轨道。在千百万年里，这个气态的[12]大家伙会欺凌小小水星的椭圆轨道，因此水星离太阳最远的距离增加了，而离太阳最近的距离变短了。

《天体物理学杂志(Astrophysical Journal)》2008年的一项研究显示，由于水星的轨道伸展，这颗高速移动的星球可能会与太阳相撞。又或者水星会穿过金星的轨道，然后“眨眼就会有一场真正的大灾难”，这项研究的作者之一，UCSC的天文学家格雷格·劳克林(Greg Laughlin)说道。他接着说，金星和水星的死亡之吻，“会将火星逐出太阳系”。

而最坏的情况下，水星和地球可能相撞。虽然我们的星球是水星的20倍重，这次撞击仍旧会毁灭地球。

劳克林说道，想想“不稳定的轨道”为行星科学“加了点儿危险的调料”，不过在未来的50亿年内，上述任何一种情况实现的可能性只有1%。

(图片由Lynette Cook for the Gemini Observatory/AURA授权提供)

太阳大屠杀

即使地球躲过了水星，这颗蓝色行星最终会被太阳变成一个烤箱，NASA的行星学家克里斯·麦凯(Chris McKay)这样说道。

当太阳燃烧时，内核的氢通过核聚变转化成氦，这是一个原子核合并的过程。核聚变产生极大的热量，因此随着时间的推移，这颗50亿岁的恒星变得更热更亮。

科学家预测，大约10亿年后，太阳会比现在亮10%。多余的能量会加热地球使温度远远超过200华氏[13]。海洋会被蒸干，气候会被毁灭，“任何种类的房地产都会变得一文不值”，墨西哥瓜纳华托大学(University of Guanajuato)的天体物理学家克劳斯 - 彼得·施罗德(Klaus-Peter Schr?der)这样说道。

“我们必须寻找一个新的星球。”

那些不想离开家园的人们得希望施罗德的同事罗伯特.史密斯（Robert Smith）是正确的，他是萨塞克斯大学（University of Sussex）的天文学家。史密斯建议科学家可以通过操纵造访我们的太阳系的小行星，来扩大地球的轨道。

改变这些岩石过路者的路线使它们移动到地球前面，这样应该能够给地球轻轻一推，从而帮助地球加速，地球速度的提高可以略微扩大它的轨道。施罗德说道，如果在数百万年间完成足够多次，地球的轨道可以扩大5%，相应地达到我们星球的太阳能会减少10%。

但那样可能只能为地球争取一点时间。施罗德说，在大约70亿年后，太阳会膨胀成为红巨星，比现在的太阳亮很多、大很多。

麦凯说，“它会变得如此之大以至于地球就在太阳里面”。

与此同时，在太阳强有力的射线之下，地球几乎肯定会被蒸熟，除非史密斯的轨道扩张发挥了作用。

“我并不是一个伟大的信徒，但有时我们的确得信几分”施罗德打趣道，“圣经预言我们终将在永远的烈焰中灭亡，从某种角度来讲的确如此”。

(图片由American Museum of Natural Histor's space show "Journey to the Stars"授权提供)

译者注：[1]断层：在地质学上，指地壳中岩石的断裂，地壳的挤压力或张力使断裂两侧的岩块发生相对位移。断层的长度可由几厘米到数百千米，沿断裂面(断层面)的位移也可由不到几厘米到数百千米。大部分地震是沿断层的快速运动引起的。

[2]隐没带（subduction zone）：又译消亡带，指地球的岩石圈中对流的沉降流（downwelling）所在的地区。隐没带存在于聚合板块边缘（convergent plate boundary）。海洋板块扩张到大陆板块边缘，因为海洋板块较重，会沉入大陆板块之下，形成聚合板块边缘。地球的岩石圈、海洋板块、沉积层以及被困住的水份就是经由隐没带回收到地函深处的。没有隐没带，地壳不会分化出大陆与海洋，所有的固体地球也都会被一个全球性的大海洋所覆盖。

[3]结构板块(tectonic plate):一个结构板块是地壳的一块，地球表面主要由7大板块和许多小板块组成。

[4]德干地盾（Deccan Traps）:是个大火成岩省，位于印度南部的德干高原，是地表上最大型的火山地形之一。德干地盾由多层洪流玄武岩所构成，厚度超过2,000米，面积为50万平方公里。

[5]码(yard)：长度单位。美制1码等于36英寸或3英尺，国际单位制则等于0.9144米，55码约50米。

[6]在电影《绝世天劫（Armageddon）》中，布鲁斯·威利斯扮演的钻井工用核弹将小行星炸离地球布鲁斯·威利斯扮演的钻井工用核弹将小行星炸离地球。

[7]有氧呼吸与无氧呼吸相比，利用糖的效率更高，更具生存优势。

[8]巨星(giant star)：同质量和温度相比，半径较大的恒星；由于这类恒星的辐射表面相应也较大，亮度也就较大。巨星的一些次型是：具有更大半径和亮度的超巨星；温度虽低但亮度很大的红巨星(red giant star)；半径和亮度略小的亚巨星。有些巨星的光度为太阳的几十万倍，巨星和超巨星的质量有时是太阳质量的10～30倍，但体积常比太阳体积大几百万倍。因此，巨星和超巨星都是一些低密度的“弥漫”恒星。

[9]超新星（supernova）：根据现在的认识，超新星爆发事件就是一颗大质量恒星的“暴死”。对于大质量的恒星，如质量大于8倍太阳质量的恒星，由于质量巨大，在它们演化到后期时，当核心区硅聚变产物-铁-56积攒到一定程度时，往往会发生大规模的爆发。这种爆炸就是超新星爆发。天文学家把超新星按它们光谱上的不同元素的吸收线来分成数个类型，其中Ia超新星缺乏氢和氦，光谱的峰值中以游离硅的615.0纳米波长的光最为明显。

[10]白矮星(white dwarf):是一种低光度、高密度、高温度的恒星。因为它的颜色呈白色、体积比较矮小，因此被命名为白矮星。白矮星是一种晚期的恒星。根据现代恒星演化理论，白矮星是在红巨星的中心形成的。白矮星是一种很特殊的天体，它的体积小、亮度低，但质量大、密度极高。

[11]秒差距(parsec)：天文学家用来表示恒星和星系距离的一种单位。它代表地球半径的轨道在1秒弧度时的距离，因此一个物体在1秒差距外会有一秒的视差。一个秒差距等于3.26光年或3.09×1013千米。

[12]木星主要由氢和氦组成，中心温度估计高达30,500℃。

[13]华氏英制温度，单位为(℉)。以标准大气压力下水沸点为212℉，冰点为32℉的温度分度。华氏与摄氏的换算标准为℉=(9/5) ℃+32，200℉为93.3℃。