为什么说地球宜居的时间只有10亿年了

为什么说地球宜居的时间只有10亿年了呢？简单来讲就是，在过去的日子里，太阳一直在变亮，其释放出的能量也越来越多，而这样的情况在未来仍然会继续，估计在10亿年之后，太阳的亮度将在现有的基础上增加10%左右，进而导致地球不再宜居。

太阳持续变亮的原因是什么？

宇宙中恒星的能量产生机制可以简单地描述为，恒星的引力坍缩会使其核心区域的温度和压强越来越高，当达到一定程度的时候，就会引发核心区物质的核聚变，而核聚变释放出的能量就会形成一个向外的辐射压，当恒星引力与辐射压达到平衡时，恒星就会处于一种稳定的状态，从而持续地发光发热。

太阳就是一颗稳定“燃烧”的恒星，其核心区的核聚变主要是“质子-质子链反应”（如上图所示），我们可以简单地理解为，在太阳的核心区，氢原子核源源不断地聚变成氦原子核，并向外释放出巨大的能量。

由于太阳核心区的温度和压强都不满足氦的聚变条件，因此太阳核心区的氦在生成之后就会不断堆积，这样就会造成核聚变的功率密度降低（或者说单位体积释放的能量减少），如此一来，太阳内部的辐射压就会变弱，于是太阳就会发生引力坍缩，而这会使其核心区的温度和压强出现提升。

宜居带被用来描述了恒星周围的一个宜居区域，在这个区域内，类地行星的表面平均温度允许液态水的存在，液态水对地球上的所有生命都是必不可少的，所以宜居带的定义是基于地外生命也有这一需求的假设。不同质量和分类的恒星有不同的宜居带距离，并不是所有在宜居带的行星都是宜居的，处在宜居带只是宜居的前提，事实上，目前为止在宜居带内发现的行星都不适合人类居住。

由于核聚变反应的速率对温度和压强非常敏感，因此当太阳核心区的温度和压强提升之后，核聚变反应就会趋向激烈，其形成的辐射压也会相应地增加，这样就阻止了太阳的进一步坍缩，从而达到一个新的平衡。然而这种新的平衡其实是建立在更高温度和压强的基础上的，这就意味着，在太阳核聚变反应区外缘的邻近区域，此时也达到了核聚变的条件，换句话来讲就是，更多的物质会参与到太阳的核聚变中，这就会造成太阳的核心区比之前更大，释放的能量也就越多。

2013年发表在《天体生物学》杂志上的一项研究中，科学家使用恒星演化模型，通过确定地球何时不再处于宜居带，来估计地球宜居寿命的终结。结果显示，地球将在17.5亿到32.5亿年内的某个时间不再适宜居住。在这一点之后，地球将处于太阳的热区，温度高到海洋蒸发，导致地球所有生命的灾难性和最终灭绝事件，接近地球宜居尾声时，只有某些环境中的微生物才能忍受极端高温。

宜居带在时间和空间上都不是静止的，当一颗恒星变老时，它的大小会变到原来尺寸的数百倍，并将附近的行星吞噬。大多数恒星都遵循一定规律运行，即首先一颗恒星的密度足够大到支持将氢聚变成氦；随着时间的推移，这些恒星温度越来越高，直到氢耗尽，附近的行星也变得越来越热，直到最后由于缺乏地表水而变得不适合居住。

据预测，太阳本身将在未来54亿年内变成一颗红巨星，其半径将超过地球目前的轨道。在那之后，它将开始氦聚变而不是氢聚变，最终形成一个行星状星云，内部核能耗尽之后坍塌变成一颗白矮星。以上所述是一个缓慢而渐进的过程。因此，随着太阳变得越来越亮，越来越热，更多的水从地球表面蒸发到大气中，在那里吸收更多的热量。最终，地球的温室效应将失去控制，蒸发掉地球上所有的水，结束所有生命，地球不再宜居。

为什么说地球宜居的时间只有10亿年了？10亿年后会发生什么？

虽然现在的地球是一颗充满生机的星球，但是地球却不可能一直都适合生命存在，随着时间的流逝，终有一天，地球将变得不再宜居。那么地球宜居的时间还有多久呢？科学家给出的参考答案是：10亿年。

为什么说地球宜居的时间只有10亿年了呢？简单来讲就是，在过去的日子里，太阳一直在变亮，其释放出的能量也越来越多，而这样的情况在未来仍然会继续，估计在10亿年之后，太阳的亮度将在现有的基础上增加10%左右，进而导致地球不再宜居。

宇宙中恒星的能量产生机制可以简单地描述为，恒星的引力坍缩会使其核心区域的温度和压强越来越高，当达到一定程度的时候，就会引发核心区物质的核聚变，而核聚变释放出的能量就会形成一个向外的辐射压，当恒星引力与辐射压达到平衡时，恒星就会处于一种稳定的状态，从而持续地发光发热。

太阳就是一颗稳定“燃烧”的恒星，其核心区的核聚变主要是“质子-质子链反应”（如上图所示），我们可以简单地理解为，在太阳的核心区，氢原子核源源不断地聚变成氦原子核，并向外释放出巨大的能量。

由于太阳核心区的温度和压强都不满足氦的聚变条件，因此太阳核心区的氦在生成之后就会不断堆积，这样就会造成核聚变的功率密度降低（或者说单位体积释放的能量减少），如此一来，太阳内部的辐射压就会变弱，于是太阳就会发生引力坍缩，而这会使其核心区的温度和压强出现提升。

由于核聚变反应的速率对温度和压强非常敏感，因此当太阳核心区的温度和压强提升之后，核聚变反应就会趋向激烈，其形成的辐射压也会相应地增加，这样就阻止了太阳的进一步坍缩，从而达到一个新的平衡。

然而这种新的平衡其实是建立在更高温度和压强的基础上的，这就意味着，在太阳核聚变反应区外缘的邻近区域，此时也达到了核聚变的条件，换句话来讲就是，更多的物质会参与到太阳的核聚变中，这就会造成太阳的核心区比之前更大，释放的能量也就越多。

以上所述是一个缓慢而渐进的过程，随着这个过程的持续发生，太阳也就越来越亮了。

根据估算，10亿年后的太阳辐射将使地球表面的平均温度达到50摄氏度左右，在这样的温度下，地球表面的液态水将会不断地蒸发到大气层中，而由于水蒸气本身就是一种温室气体，因此当大量的水蒸气进入大气层后，其造成的温度效应又会使地球的温度进一步升高，而温度升高之后，又会使更多的液态水被蒸发……

在这种正反馈机制下，地球的温度将会越来越高，海洋也会因此而蒸发殆尽，然而这仅仅是一个开始。

根据“海底扩张”理论，海洋的存在是板块运动的关键因素，地球没有了海洋，也就不再有板块运动，在这种情况下，地球内部压力的释放只有通过火山运动这个渠道了，据此可以推测出，届时地球上的火山运动将会比现在频繁很多，这会造成大量的二氧化碳从地球内部源源不断地释放到大气层中。

地球上原本有两个机制可以消耗大气层中的二氧化碳，一个是植物和藻类的光合作用（这个相信大家都很熟悉，我们也就不细说了），另一个则是液态水，简单来讲就是，二氧化碳能够与液态水反应生成碳酸，然后这些碳酸又会与其他元素（如钙、镁等）反应生成碳酸盐，而这些碳酸盐中的大部分都会逐渐沉淀下来，并在漫长的时间里随着地质运动进入地球深处。

然而在10亿年后，植物和藻类都无法在严酷的自然环境中生存，海洋也蒸发殆尽，也就是说，上述两种机制都不存在了，因此届时地球大气层中的二氧化碳将无法得到清除，而随着火山运动的持续，越来越多的二氧化碳会从地球内部释放出来，进而在地球上引发失控的温室效应。

实际上，地球的“邻居”——金星，就是因为失控的温室效应而成为了一颗表面平均温度接近500摄氏度的行星，而届时的地球估计也不会比金星好多少，也就不再是一颗宜居行星了。

当然了，“地球宜居的时间只有10亿年”这种说法并没有考虑到人类的因素，可以想象的是，假如在10亿年后地球上依然有人类存在，那么届时的人类应该可以解决太阳变亮的问题，不管怎么样，给地球装一把“遮阳伞”总可以吧？

科学家称：地球留给我们的时间只有10亿年了，跟太阳的变化有关

地球是一颗充满生机的美丽蓝色星球，自40亿年前诞生生命以来，漫长的岁月里，地球经历了无数次的生态大变，一次次生物大灭绝不断上演，最严重的一次导致96%的生物灭绝，差点就让生命时代结束。

即使如此，每一次的生态大变之后，地球生态都可以修复，再一次让生命繁荣起来，可见，地球生态的自我修复能力是非常强大的。

人类是在第五次生物大灭绝之后，哺乳动物崛起之后，一步步演化而来，数百年前，古猿的一个分支走上了智慧进化之路，开启了人类的进化演化历程。

200多万年的进化演化，人类由原始的智慧生物开启了文明之路，迎来了快速发展时期，仅仅过去了不到一万年，人类就开启了 科技 之路，走上了更加辉煌的历程。

可能在很多朋友看来，五次生物大灭绝都没有让地球彻底崩溃，即使未来再发生大灭绝，也可以再次恢复，地球仍然会是一个生机勃勃的蓝色星球。那么事实真的如此吗？

科学家通过对地球的研究发现，虽然地球的生态系统修复能力无比强大，但是它并不是永恒的，随着时间的流逝，地球也不可能一直适宜生命存在，迟早有一天，地球将不再变得宜居，人类也不得不放弃地球，而这个时间距离我们只有10亿年了。

为什么科学家称，地球留给我们的时间只有10亿年了？难道是地球系统本身的能力在减弱？其实这一切的背后跟地球本身并没有太大关系，最主要的原因还是跟太阳的变化有关。

我们都知道，地球所在的星系是太阳系，而太阳系的核心是恒星太阳，它的质量占据整个太阳系质量的99.86%。整个太阳系的稳定和生存都跟太阳有着密切的关系，太阳的任何巨大变动，都会给各个行星带来非常大的影响，尤其是地球距离太阳还比较近，一旦太阳有重大变化，首当其冲影响的就是地球的生态。

没有巨大外力的作用，太阳的演化是非常稳定的，不会突然变脸色。根据科学家的研究认为，太阳的寿命约100亿年左右，100亿年之后，太阳的外壳脱落，内核会演化为一颗白矮星。

太阳走向了终点，太阳系自然也就走向了终结，地球也将不复存在，这是地球最终的命运。可是对于生命来说，地球留给我们的时间远没有100亿年，这是因为生命对于太阳的依赖性太过于强，而太阳走向终点的过程中，亮度会不断增加。

根据科学家的研究，10亿年之后，太阳的亮度将比现在增加约10%左右，虽然这个增幅并不是特别多，但是对于地球的生态环境影响却是巨大的，那个时候地球表面的温度将大幅增加，生态系统会崩溃，不再宜居。

那么，太阳为什么会持续变亮？这跟恒星能量产生的机制有关，恒星起源于原始星云，随着星云物质不断向中心凝聚，形成原始的恒星，恒星的质量越大，引力越大，引力坍缩会让核心区域的温度和压力不断增强，达到一定程度之后，就会点燃核心区域的核聚变。

核聚变释放出的能量会向外扩散，形成一个辐射压，辐射压与恒星的引力达到平衡时，恒星就会保持一个稳定的状态，从而持续地发光发热。

恒星核聚变的原料是氢，通过聚变反应演化为氦，而恒星核心区域的氢元素并不是无限的，随着核聚变的进行，氢元素会不断减少，同时氦元素会不断增加。

由于太阳核心区的温度和压力并不能让氦发生聚变，所以大量的氦就会不断堆积，让核聚变的能力变得越来越低，由此导致太阳核心的辐射压会不断减弱，与太阳引力的平衡被打破。

这个时候，太阳引力再次发生坍缩，核心区的温度和压力不断提升，中心的核聚变就会变得更加激烈，产生更高的辐射压与太阳引力达到平衡。更强的核聚变会释放出更多的能量，表面的亮度也就会越来越强。

10亿年后的地球生态会如何演化，一步步走向崩溃？太阳的亮度不断增加，地球表面的温度也就会不断增加，根据科学家的估算，10亿年后，地球表面的平均温度会达到50摄氏度左右。

这个温度是导致地球生态崩溃的引线，这个时候，大量的液态水会不断蒸发到大气层中，引发更强的温室效应，让地球温度进一步升高。更高的温度会加快表面液态水的蒸发，这样的恶性循环持续下去，很快，海洋就会消失，这仅仅只是灾难的开始。

海洋没有了会发生什么？我们都知道，地球表面拥有71%的海洋面积，地球板块的运动跟海洋有着密切的关系，若是没有了海洋，权块运动将停止，地球内部的压力没有了海洋压力的制衡，也会不断释放出来，从而引发剧烈的火山运动。

我们可以想象到，全球性的火山喷发会有多么可怕，那个时候大量的二氧化碳会从地球内部不断释放出来，加剧温室效应。更严重的是这些二氧化碳没有了吸收源，要知道地球大气中的二氧化碳主要有两个吸收源，一个是海洋，一个是植物。

海洋蒸发没有了，而地表的植物也会大量死亡并最终灭绝，没有了海洋和植物，大量的二氧化碳只有在大气层中不断聚集，导致二氧化碳的含量不断上升，超越氧气，超越氮气，成为占比最高的地球大气成分。

那个时候，地球的生态环境将变得跟金星一样，大气层主要由二氧化碳构成，地表的温度达到了500摄氏度左右，成为生命的禁区。

当然，有朋友会说了，10亿年对于人类来说还太遥远，如果人类文明无法延续到那个时候，地球的生死存亡也就跟我们没有什么关系。如果人类文明能够延续到10亿年后，以人类 科技 的发展速度，有可能早已成为强大的宇宙文明，解决地球的问题或许也不是什么难事。

没错，10亿年对于宇宙的演化来说并不是一个太长的时间，可是对于一个文明的发展来说却是一个无比漫长的时间。若是那个时候人类文明还能够存在，人类的脚步有可能早已遍布宇宙的各个角落，太阳系以及地球对于我们来说，有可能只是一个发源之地。

为何太阳的寿命还有50亿年，人类却只能在地球上生存10亿年？

太阳还能持续供热约50亿年，可为什么留给人类的时间只有1/5左右？期间地球温度、太阳引力等可能会发生诸多变化。

地球已在太阳系内生活46亿年之久，在这期间因太阳的照耀，地球一直保持着恰当的温度与湿度，成为人类的温床。与地球相比，太阳系内其他的星体就没那么幸运了，火星和金星与地球一道生活在太阳系里宜居的地带中，但是金星距太阳略近于地球，星球温度高达400摄氏度，而火星则略远于地球，星球温度在零下180摄氏度左右。

生活在地球之内，对于太阳的眷顾，人类深表感激。但与此同时，我们也为未来的命运感到担忧。我们赖以生存的地球是行星而非恒星，它无法自行产生热量，它只能依赖太阳维持星球热量。未来某天，若太阳出现变故，无法继续提供适合的光与热，地球上的生命岂不是无法生存了？

这个问题的确是一个非常重要且严肃的问题，这关系到人类未来的命运。那么，太阳还能服务多长时间呢？地球还能依赖太阳多久？根据科学家的观察，目前太阳主要依靠中央区域的氢核聚变反应产生能量。按如今趋势，太阳还能稳定“燃烧”约50亿年。50亿年后，氦元素将取代氢元素成为产能主力。而且，到那时太阳体积将逐步扩大，太阳将朝着红巨星的方向演变。

科学家预测，太阳进入膨胀期后，它可能直接碾压数颗行星，地球可能也会成为它的囊中之物。所以，地球并不是长久的宜居地，霍金的警告不无道理，人类确实应该物色下一颗宜居星球并积极筹划搬离计划。

看到这，许多朋友或许觉得50亿年还有很久，留给人类的时间还有很多。其实不然，虽然未来50亿年内太阳内部进行的仍是氢核聚变反应，但这并不意味着人类能在地球居住50亿年。据专家估测，生命的居住时间可能在10亿年左右，比设想中的少了4/5。

为什么太阳只能照顾我们约10亿年而不是50亿年？最直观的是，在这几十亿年里，太阳的温度并非保持不变。随着时间的流逝，随着氢核反应的进行，氦元素越积越多，因质量较大，氦元素会沉积至太阳中心区域。如此，太阳中心区域的质量也会越来越大。

这样会有什么后果呢？太阳中部质量越来越大会导致太阳核坍塌，这会令周围压力机温度变得更高。而在高温高压的环境下，氢的密度也会增加，因空间有限，氢法神撞击的概率也会有所增加。受此影响，氢核聚变反应的效率也越来越高，太阳对外释放的能量也越来越多，地球很可能因此越来越热。如今的温度已让许多人叫苦不迭，若地球升温，你还能受得了吗？

除温度变化，太阳质量也会发生变化，那么太阳对地球的吸引力也会发生变化。受聚变反应与太阳风的掠夺，太阳质量的变化趋势是越来越低，这会导致太阳对地球的引力越来越小。如此，地球公转半径会逐渐增大，地球能不能留在太阳系内还是个问题。

不过，科学家认为，保守估计，未来50亿内太阳引力的变化不会太大，人类面临的首要问题还是温度升高。毫不夸张地说，未来的地球可能是一个闷热无比的巨大蒸笼。

虽说太阳还能持续50亿年，但距杀死我们只有10亿年，是真的吗？

人类的这些科学的推断并不一定科学正确。因为人类是宇宙大自然的产物。宇宙的规律运作人类是掌控不了的宇宙的命运的。只可以科学推测但结果并不一定真是这样。如果再过46亿年太阳就要消失形成白矮星吗。那不见得。十年前有科学推测世界末日那一天就要来临可是真正等到那一天什么都安好无样。世界一切都正常这说明推测担忧都是假的。所以说未来的事谁也说不准宇宙太阳地球的事更不是我们人类去推测的

科学家们根据太阳质量和燃烧速度等数值计算得知，我们的太阳确实还可以燃烧50亿年，而太阳寿命大约100亿年左右，目前的太阳正值中年，也可以说是最好的太阳，最稳定的太阳。

而太阳在50亿年之后将会成为白矮星，这就等于太阳的“死亡”。这里的“死亡”并不是完全消失，而是指失去了太阳应有的价值，白矮星虽然仍能发出微弱的光，但与如今的太阳相比太微弱了！

太阳成为白矮星的过程并不是瞬间完成的，而是要经历非常漫长的时间。当太阳的燃料逐渐耗尽时，会先向红巨星过渡，红巨星其实就是太阳因燃料耗尽的过程中急剧膨胀形成的，在大约35亿年之后，太阳就将彻底沦为红巨星。

那是不是意味着地球仍拥有35亿年的美好时光呢？在这35亿年时间里地球上的环境仍是宜居的？并不是这样。科学家们研究发现，每10亿年，太阳光的亮度就增加10%，不要小看这10%，太阳光亮度增加10%就意味着地球已经不在太阳系的宜居带了，地球上的平均温度将会显著提高，海洋会加速蒸发，地球上将不再有任何生命存在。届时宜居带将外移到更远的火星甚至木星附近！

所以，很可能留给地球的美好时光只有10亿年了，远不是50亿年！不过对于人类来说，10亿年时间已经足够长久了，如果人类文明能延续到10亿年之久，人类肯定早就具有逃离太阳系甚至银河系的 科技 水平了！

其实我们现在都很清楚，太阳是如何诞生的，它既有开始，肯定有结束。其寿命对我们人类来说是如此的漫长，就算质量最大的那些蓝巨星，它们的寿命也足足有几百万到几千万年之间。太阳也跟我们人类一样，在其生命周期内自身也发生着微妙的变化。人是越老越没有活力，而恒星正好相反，越老脾气越暴躁。 下面就说下这个10亿年是真的吗？

确实，在太阳生命末期变成一颗红巨星之前，或者大到足以吞噬我们的星球之前，就会导致地球上的生命无法居住。地球何时会变得不适合居住的确切时间，在一定程度上取决于用来预测恒星生命周期内变化的模型，但总的来说科学家认为，随着时间的推移太阳核聚变速率会增加，太阳会变得更亮、更热，在地球上的海洋沸腾之前，大约有10亿年的时间。

太阳从主序星到红巨星的过程

太阳目前被归类为“主序”星阶段，主序星就是恒星内部燃烧氢的阶段，这也意味着一个恒星处在生命中最稳定的阶段。恒星能够稳定的进行核聚变而不会失控的原因是，在主序星阶段，恒星的重力和辐射压力相互平衡，核聚变慢了压力占上风，会给恒星提供压力，使其核聚变加速，核聚变又会抑制恒星的重力塌缩。对于太阳大小的恒星来说，这一阶段的持续时间略超过80亿年。我们的太阳系现在只有45亿年多一点的 历史 ，所以太阳的稳定寿命才刚刚过半。

太阳在80亿年快乐地将氢燃烧成氦，如果这个过程结束以后，太阳就会脱里主序星阶段发生巨大的变化。因为太阳核心的氢耗尽后，只剩下了氦，但太阳的温度和密度不足以燃烧氦，在恒星的内部，重力和辐射压力之间的稳定性就会被打破，当恒星核心聚变减弱时，重力就会主导恒星使得核心塌缩，最终，引力会将恒星核心压缩到一定程度，就会点燃氦聚变生成碳、氧等元素，而一旦恒星核心发生氦聚变，其释放的能量会将核心外层吹离，导致其膨胀为一颗红巨星。

核心的压缩过程使恒星的外部区域向外扩展，而核心发生的核聚变会比之前释放的能量要多得多，恒星体积的膨胀，也导致它的表面冷却下来，其颜色会从白色变成红色。由于这颗恒星比以前更亮、更红、体积更大，我们把这种恒星称为“红巨星”。

人们普遍认为，地球作为一颗行星，在太阳膨胀为一颗红巨星后将不复存在。太阳膨胀的表面可能会到达火星目前的轨道，虽然地球的轨道也可能会向外扩张，因为在红巨星阶段太阳会损失一部分质量，但这不足以使地球免于被太阳吞噬的可能，届时我们的星球将迅速的解体。

太阳在主序星阶段，我们地球就会遇到大麻烦

然而，在太阳变成红巨星、在地球被吞噬之前，地球上的生命就会遇到大麻烦。甚至在太阳完成燃烧氢之前，太阳也会变得让地球无法生存。太阳每在主序上燃烧氢10亿年，亮度就会增加10%。亮度的增加意味着地球所接收的热量就会增加。随着地球升温，我们星球表面的水将开始蒸发。

太阳光度在目前水平上增加10%听起来并不算多，但我们恒星亮度的这一微小变化将对我们的星球造成灾难性的影响。这种变化足以改变太阳周围的宜居带的位置。“宜居带”的定义是：恒星到液态水在行星表面稳定存在的距离范围。如果太阳的亮度增加10%，地球将不再太阳系宜居带的区域内。这标志着地球海洋蒸发的开始。到哪个时候火星的位置将处于可居住带，而地球上的海水直接就可以涮菜了。

这里有个问题是，并不是说太阳光直接就能让海水沸腾，更确切地说，随着海洋的快速蒸发，越来越多的水将存在于大气中，而不是在地球表面。水蒸气是很好的温室气体，这将起到地球上失控的温室效应，造成恶心循环，大气会吸收更多的热量，并导致越来越多的海洋蒸发，直到地面基本干燥，虽然大气中充满水蒸气，但温度极高。而且大气中最高部分的水将受到来自太阳风粒子的轰击，这会使分子分裂，让水以氢和氧的形式逸出地球引力场，最终使地球上的水彻底流失掉。

总结：10亿年是目前做好的猜测

一些人认为，地球变得不适宜居住的时间段比10亿年还要短，因为地球与岩石、海洋和板块构造之间的相互作用将使海水更快地变干。另一些人则认为，由于不同生命形式的不同需求，以及板块构造对重要化学物质的周期性释放，生命可以存活略长于10亿年的时间。地球是一个复杂的系统，很难建模，但作为一个粗略的估计，10亿年似乎是我们对地球上的生命还能活多久的一个合理而可靠的猜测。