當前位置: 華文世界 > 科學

哪些情況會導致滅絕級事件?人類自己最有可能是誘因

2024-01-30科學

如果您看過電【 2012 】或【世界末日】,或者閱讀過英國作家 Nevil Shute 的【 On the Beach 】,你就會知道一些可能終結我們所知生命的威脅。太陽可能會發生一些可怕的事情。一顆流星可能會撞擊地球。我們可能會把自己炸得滅絕。這些只是眾所周知的幾個滅絕級事件。還有更多死亡的方式!

什麽是滅絕事件?

滅絕級事件( ELE )是一種災難,導致地球上大部份物種滅絕。它不同於每天發生的物種正常滅絕,也不一定是所有生物體的滅絕。我們可以透過檢查巖石的沈積和化學成分、化石記錄以及其他天體上的重大事件證據來辨識重大滅絕事件。

有數十種現象能夠導致大規模滅絕,但可以歸類為以下幾類:

宇宙事件 大型小行星或彗星撞擊、Gamma射線暴、超新星爆炸、地球被黑洞吞噬等。

地球內部事件 超級火山噴發、大規模洪水、板塊構造的劇烈變化、磁極翻轉等。

生物事件 傳染病的大爆發、大規模物種入侵、新陳代謝變化導致的海洋缺氧等。

人為事件 核戰爭、生物武器、全球暖化、資源耗盡等。

1.太陽將淪陷我們

我們所知的生命如果沒有太陽,就不會存在。但實話實說,太陽對地球有惡意。即使其他災難都沒有發生,太陽最終會淪陷我們。像太陽這樣的恒星隨著時間的推移會變得更加明亮,因為它們將氫融合成氦。 再過十億年,它將變得約明亮10%。 雖然這可能看起來不重要,但它將導致更多的水蒸發。水是一種溫室瓦斯,因此它在大氣中捕獲熱量,導致更多的蒸發。陽光將水分解成氫氣和氧氣,這些瓦斯最終會逃逸到太空中。如果任何生命能夠幸存下來,當太陽進入紅巨星階段,膨脹到火星軌域時,它們也將迎來最終的烈焰淪陷。

除了漫長的衰變,太陽還有隨時可能爆發的脾氣 ——日冕物質拋射 (CME) 。當太陽將帶電粒子從日冕層向外噴射時,就會發生這種事件。 日冕物質拋射 可以將物質噴向任何方向,通常不會直接瞄準地球。有時,只有微小的粒子碎片會到達我們身邊,為我們帶來極光或太陽風暴。然而,強大的 日冕物質拋射 也可能直接「烤焦」地球。

除了自身發脾氣,太陽還有討厭地球的 「朋友」。一顆距離地球 6000 光年內的超新星、新星或Gamma射線暴會釋放強烈的放射線,摧毀臭氧層,使生命暴露在太陽紫外線的摧殘之下。科學家認為,Gamma射線暴或超新星可能是導致奧陶紀末期大滅絕的原因。

2.地磁逆轉可能會淪陷我們

地球擁有一個神奇的磁場,就像保護罩一樣將我們與有害的太陽粒子隔離開。然而,這個 磁場並不是一成不變的,每隔一段時間,它的南北極會發生翻轉。 關於極地翻轉的頻率和影響,科學家們還在不斷探索。一些理論認為,翻轉本身並不會對地球造成重大影響,但也有觀點擔心,翻轉可能會削弱磁場,使地球暴露於強烈的太陽風之下。如果這種情況發生,太陽風可能會將大氣中的部份氧氣帶走,進而影響到地球上的生命。

3.巨大的隕石

你可能會驚訝地發現,小行星或隕石的撞擊只與一次大規模滅絕事件有確定的聯系,那就是白堊紀 - 古近紀滅絕事件。其他撞擊對滅絕也是貢獻因素,但不是主要原因。

美國國家航空暨太空總署聲稱,他們已經辨識了大約 95% 直徑超過 1 公裏的彗星和小行星。另一個好訊息是,科學家估計, 想要消滅所有生命,撞擊物需要大約 100 公裏寬。 壞訊息是,宇宙中還有另外 5% 的未知天體,而我們目前的科技水平對於重大威脅幾乎無能為力。

顯然,位於小行星撞擊中心點的生物將會瞬間死亡。更多生物將會死於沖擊波、地震、海嘯和火災。即使能夠幸免於難,幸存者也將面臨嚴峻的生存挑戰,因為撞擊產生的碎片會進入大氣層,改變氣候,導致大規模滅絕。

4.海洋

我們熟悉的藍色星球 ——地球,在陽光下映照著寧靜的海灘,然而海面之下卻隱藏著比鯊魚兇猛千萬倍的滅絕威脅。海洋,這個孕育生命的搖籃,同樣擁有淪陷的力量,隨時可能引發大滅絕事件。

大陸棚層沈睡著一種名為甲烷水合物的瓦斯分子, 它們一旦失足滑落,便會引爆一股名為「甲烷槍」的溫室瓦斯噴發。大量甲烷湧入大氣層,加劇溫室效應,正是這種事件與二疊紀大滅絕和古新世-始新世極熱事件密切相關。

海平面的長期上升或下降也會導致滅絕事件。 海水退去,裸露的大陸棚會讓無數海洋物種走向滅絕,進而顛覆陸地生態系,最終引發大滅絕。

海洋的化學失衡同樣是滅絕事件的誘因。 當海洋中層或上層變成無氧環境時,死亡的連鎖反應便會隨之開啟。奧陶紀-誌留紀、晚泥盆紀、二疊紀-三疊紀和三疊紀-侏羅紀滅絕事件都與無氧事件有關。

有時,關鍵微量元素 ( 例如硒 ) 的缺乏也會導致大規模滅絕。另一些時候,熱泉口的硫酸還原菌 失控,釋放出過量的硫化氫,削弱臭氧層,使生命暴露於致命的紫外線放射線之下。海洋還會經歷周期性的翻轉,高鹽度的表層海水下沈到深處,取而代之的是富含無氧物質的深海水,對表層生物造成淪陷性打擊。晚泥盆紀和二疊紀 - 三疊紀滅絕事件都與海洋翻轉有關。

5.火山末日

雖然海平面的下降與 12 起滅絕事件有關,但其中只有 7 起導致了物種的大量滅絕。相比之下,火山活動引發了 11 起大規模滅絕,而且每一場都影響重大。 二疊紀末期、三疊紀末期和白堊紀末期的滅絕事件都與被稱為「洪流玄武巖噴發」的火山活動有關。 火山噴發會釋放塵埃、硫氧化物和二氧化碳,破壞光合作用導致食物鏈崩潰,酸雨會毒害陸地和海洋,還會引發全球暖化。

6.地球的溫度兩極端:冰封與炙烤的滅絕威脅

盡管我們之前提到的諸多因素都可以單獨引發滅絕事件,但歸根結底, 決定性的大規模滅絕往往源於兩個極端,全球暖化或全球變冷,而前者通常更具殺傷力。

全球變冷和冰川期被認為是奧陶紀末期、二疊紀 三疊紀和晚泥盆紀滅絕事件的推手。雖然氣溫驟降會摧毀部份物種,但更致命的影響來自海平面的下降,大量海水凍結成冰,導致陸地面積縮小,海洋棲息地減少。

相比之下,全球暖化的效率要高得多。不過,造成大規模滅絕的熱浪並不只是來自太陽風暴或紅巨星的炙烤,持續性的升溫才是真正的問題。古新世 - 始新世極熱事件、三疊紀 - 侏羅紀滅絕事件和二疊紀 - 三疊紀滅絕事件都與此有關。科學家們認為,變暖加劇水汽蒸發,進一步放大溫室效應,最終導致海洋無氧事件頻發。盡管地球歷史上的變暖和降溫一直在不斷交替,但一些科學家擔心地球最終會步入金星的後塵,變成一顆被高溫炙烤的 煉獄 ,徹底喪失生命存在的條件。

7.我們自己的最大敵人

如果覺得小行星撞擊、火山爆發來得太慢,人類自己也有多種手段加速滅絕事件的到來。 核戰爭、由自身活動引發的氣候變遷、過度捕獵導致生態系崩潰,每一種方式都足以引發大規模滅絕,甚至多種因素可以同時生效。 例如,火山噴發疊加化石燃料排放加劇溫室效應,同時爆發核沖突,這樣的多重疊加將會是真正的末日災難。

令人毛骨悚然的是,滅絕事件往往是一個緩慢的過程,就像多米諾骨牌一樣,一個事件觸發另一個,逐步瓦解整個生態系,最終釀成巨大的災難。因此,我們所列舉的這些 滅絕殺手 往往會攜手協作,共同書寫地球生物的悲慘結局。