近日,霍金針對人類與地球的相依關系再次發出警告:人類在地球上生活的年限僅剩下100年。在未來的100年內,人類必須離開地球,到外太空尋找可能居住的星球,否則將面臨滅亡的命運。

如果有朝一日人類終將離開地球家園,會以哪種方式告別?

十萬年前,莫納羅亞火山的部分山體從夏威夷島斷裂并沉入太平洋,掀起的海浪與埃菲爾鐵塔等高,淹沒了附近的島嶼。那樣的巨型海嘯并不是一起孤立的事件:過去4萬年間,僅在北大西洋就發生過至少10起規模超過100立方千米的大型山崩,每次都有能力制造10到100米高的海浪。這樣的海嘯注定還會發生,只是發生在明天還是一萬年以后,誰也說不準。

世界經濟論壇曾發布報告說,那些低可能性、高危害性的威脅,很多時候都是由人類活動引起的。然而自然同樣擁有難以預測的威懾力。地質記錄記載了從小行星撞擊、超級火山爆發到伽馬射線爆等小概率事件的證據。這里,我們列舉出一些可能導致地球生命大滅絕的地球或宇宙事件。

超級火山爆發

地球目前正處在超級火山活躍期之中。在過去的1350萬年間,有過不少于19次的超級火山噴發,每次都噴出超過1000立方千米的土石,足夠將整塊大陸蓋上數厘米厚的塵埃,使地球進入“核冬天”。

最近的一次爆發是74000年前在印度尼西亞多巴,科學家認為,正是這次災難引起了最近的一次冰期,并使當時的人口數量銳減至10000人。有研究預測,在未來460—7200年之內,有1%的幾率會發生超級火山噴發。

世界上最年輕且最活躍的4大超級火山系統分別為:印尼的多巴、意大利的坎皮佛萊格瑞、美國西北部的黃石以及新西蘭的陶波。為了監測海嘯和地震群,這4座火山都處于科學家的監控之下,這樣能時常提供預警。但沒人知道每次火山活動的結果:僅僅只是噴出一股氣流,還是更危險的大規?；鹕饺蹘r噴發?

為了回答這一問題,科學家正在鉆探坎皮佛萊格瑞火山噴口的核心,該火山被認為是最有可能發生下一起大規模噴發的火山之一,火山口有13千米寬。自1969年起,坎皮佛萊格瑞的地面隆起了將近3.5米,科學家急切地想知道,罪魁禍首是地下蒸汽還是巖漿池。此前,火山口的數次火山活動使得地表隆起了數米或更多,而科學家認為,大規模的火山活動會在數十年或數百年內發生。

總之,在對火山系統有了更多了解之前,人類社會必須接受,超級噴發的威脅是確實存在的,且并不遙遠。美國地質調查隊黃石火山觀測站主任雅各布勞文斯騰就表示,盡管這種事件在近年發生的機會很小,但“理論上還是有可能”。

生化危機

病毒和細菌的名聲更響亮,其實真菌才是地球生物的最大殺手。據調查,真菌類造成了70%的全球性和地區性滅絕事件,而且現在正威脅著兩棲動物、蝙蝠和蜂類。19世紀40年代,愛爾蘭土豆大饑荒顯示了這種病原體有多大的破壞性。當時,致病霉菌(一種結構上與真菌類似,且時常歸于真菌類有機體)消滅了愛爾蘭多達3/4的土豆作物,導致100萬人餓死。

根據2009年的數據,在全球范圍內,霉菌每年造成約67億美元的損失。牛津大學植物病理學家莎拉古爾表示,如果5種主要糧食作物同時遭受真菌暴發的影響,全世界超過60%的人口將面臨饑荒,“這會是世界末日,但不太可能發生,只會出現在電影里”。賓夕法尼亞州立大學的動物學家戴維休斯則指出,恐怖分子也可能利用真菌對重要經濟作物進行大規模破壞活動。

科學家估計,全球有150萬到500萬種真菌,而只有10萬種是已知的。自1995年,新型的植物及動物真菌感染報告數上升了十倍。古爾指出,氣候變化或許是一個罪魁禍首。

人類同樣也會受到感染。盡管真菌并不會像病毒一樣容易在人類之間傳播,而且抗真菌藥物能夠有效地處理大多數感染,但還是有擔心的理由。真菌一直在進化,一旦它們在一個生態系統中站住腳,就幾乎不可能清除它們。英國帝國理工學院突發疾病專家馬修費舍爾說:“如果一次突然的真菌感染殺死了很多人,我會非常驚訝。但這并非不可能,在這些問題上,小心駛得萬年船。”

來自太空的災難

太空對地球有著很多威脅。太陽時常爆發太陽耀斑,能在電纜里產生強電流而燒壞電力網絡。最近的一次超級太陽風暴發生在1859年,它點燃了電報機;如今,一場同等規模的太陽風暴能夠摧毀衛星,使電力網絡癱瘓數月或更久,造成數萬億美元的經濟損失。

美國天文學家布萊恩托馬斯與宇宙學家阿德里安梅洛特共同表示,就算比公元774年襲擊地球的太陽耀斑大20倍,“這也不會是一個大規模滅絕事件,但對于我們這種過度依賴科學技術的文明來說,這會使數億人喪生,并使我們倒退150年”。幸運的是,我們有辦法避免最壞的場景發生:工程師可以通過保險設施或者在太陽風暴來襲之前斷電來保護電力網絡。

另外的大規模災難就是大型彗星或者小行星的撞擊。6500萬年前,一顆直徑10千米的小行星撞擊地球,引發了白堊紀末期的生物大滅絕事件;直徑兩千米大小的隕石就有能力造成局部范圍內的生物滅絕,歷史上每百萬年就會來一兩次。天文學家正努力尋找并追蹤地球附近的小行星,科學家也在研究如何躲過任何真正可能出現的威脅。

比天體碰撞幾率更小,卻更加危險且無法躲避的,是來自近距離伽馬射線爆的輻射沖擊波。這類來自太空的輻射,最可怕的就是“短而強”的伽馬射線爆,它們是由兩個黑洞、或兩顆中子星、或者兩者都有的劇烈融合引起的。如果此類伽馬射線爆在200秒差距(1秒差距=3.2616光年,不到銀河系直徑的1%)以內的距離上直射地球,其高能輻射能使臭氧層消失30%,十年都無法恢復,讓地球遭遇毀滅性打擊。這樣的事件(估計大概每3億年發生一次)會使達到地面的紫外線輻射量翻番,殺死浮游植物,而浮游植物是構成海洋食物鏈的基礎。

海下滑坡

8000年前,有一塊蘇格蘭大小的、攜帶著水下沉積物的地塊從挪威海岸坍塌,加速沉入海底。這次斯托雷加滑坡引發了海嘯,掀起的海浪比附近的設得蘭群島高出至少20米,當它襲擊北歐沿岸時,可能摧毀了沿海的不少聚居部落,在海床上留下了綿延300千米長的傷疤。

英國南安普頓大學的沉積物學家彼得塔林主持一項評估海下滑坡(水下大量的沉積物累積,導致海洋大陸架邊緣崩塌,類似雪崩)對英國的威脅的研究,他說:“這絕對是大事件,很大的那種。”

英國不是唯一擔心海下滑坡的國家。2008年,美國地質調查局(USGS)的地球物理學家烏里騰布林克開展了一項研究,探索了可能在美國東海岸引起海嘯的因素,值得注意的是,在東海岸有些核電廠處于這些海浪的襲擊范圍內。布林克表示:“美國也有些地方可能發生海下滑坡,這些地方的沉積物比斯托雷加多很多。”

布林克介紹,這樣的地區包括阿拉斯加州南部海岸、亞馬孫河口、尼日爾三角洲和尼羅河三角洲。

科學家表示,對海洋滑坡危險進行量化很困難,尤其是大的滑坡。騰布林克說:“關于小概率事件的信息非常少,我們只能盡力去研究。”

(文章原載于《環球科學》雜志,有刪減)