地球幾年後會毀滅？人類會怎麼滅亡？日博士揭「末日時間點」，有機會能逃過一劫

編按：地球的最終命運繫於太陽的演化，《解密時間本質的45堂物理課：從相對論、量子跳躍、時間旅行了解宇宙奧祕》一書指出，約50億年後太陽將急遽膨脹，可能吞噬地球或將其甩出太陽系。然而，地球生命將早於此，在大約10億年後，因太陽亮度增加導致海洋消失而絕跡。因此，比起數十億年後的末日，我們更應關注當前的全球暖化危機。

地球會如何終結

在本章的最後，我們來聊聊地球的末日劇本。

地球的終結方式有多種說法。

最主流的說法有2種，一是被太陽吞噬，另一個是被甩出太陽系，但隨著研究進行，劇本也在頻繁地改變。但無論哪一種，地球命運的關鍵都掌握在太陽的演化上。

太陽將在50億〜60億年後開始急遽膨脹。

在超高溫、超高密度的太陽中心，原子無法保持原子的狀態，原子核和電子會被分開，並以分散的狀態四處亂跑。此時，構成太陽的氫原子核會猛烈相撞，發生核融合反應，結合成為氦原子核，穩定地產生能量。

然而這個反應若一直持續下去，作為融合材料的氫會逐漸消耗殆盡。當太陽中心區域的氫用完後，太陽便會開始消耗外側的氫。如此一來，核融合的反應區域就會變大，使太陽膨脹。科學家預測大約20億年後，太陽將膨脹為目前的200倍左右。

現在太陽的半徑約70萬公里，而太陽到地球的距離約為1億5000萬公里。若太陽的體積膨脹超過200倍，繞著太陽公轉的地球有可能會被吞噬。換言之，太陽的表面正一點一點地逼近，準備吞掉地球。

然而，屆時地球仍有機會勉強逃過一劫。

因為太陽變大後，會不斷從表面釋放裡面的物質，所以太陽本身的質量反而會變小。質量變小，代表重力也會變弱，因此地球的公轉軌道應該會往外移。如此一來就有機會逃過一劫。

然而，太陽還會再次膨脹。

耗盡氫後，太陽會改用氦作為核融合反應的材料。氦原子核相撞後會形成碳原子核，而氦原子核跟碳原子核撞擊後又會形成氧原子核。

這個核融合反應啟動後，太陽會先暫時縮小。然後在1億〜2億年間穩定地進行氦的核融合反應，直到太陽中心區的氦也枯竭。隨後，太陽又會開始消耗外側的氦進行核融合反應，重新開始膨脹。這件事大約會在80億年後發生。

太陽第二次的膨脹會比第一次更大，科學家推測將達到目前的200倍以上，然而質量卻比之前大幅減少，因此地球若沒有在上一次膨脹中被吞噬的話，公轉軌道應該會移動到更外側。不過，如果運氣不好的話，還是有可能被太陽吞掉。

那麼，地球有沒有可能在太陽巨大化前就被甩到太陽系外，存活下來呢？可能性並不是零。只要沒有特別強大的外力作用，行星通常無法逃離位於行星系中央的太陽的引力，但如果有個質量足以跟太陽匹敵的恆星穿過太陽系旁邊，那太陽系就有可能被打亂。 （相關報導： 不只醫生、消防員！非理工8大職業「AI最難取代」，擁有1能力不怕被淘汰 ｜ 更多文章 ）

屆時，在外來恆星的重力作用下，地球要不是被甩到太陽系外，要不就是公轉軌道被打亂。現在，地球是因為在距離太陽恰到好處的位置，以接近正圓形的軌道公轉，才得以維持穩定的自然環境。地球表面的溫度最冷也只有零下90度，最熱的地方也就40、50度左右，這都得感謝地球常年與太陽保持著合適的距離。

然而，如果公轉軌道變成橢圓形，有時離太陽很近，有時又離太陽很遠，那麼地球的氣溫在靠近太陽時將會上升到數百數千度，遠離時又會下降到零下幾百度，每年重覆這個變化。

另外，萬一地球被甩到太陽系外面，將再也無法接受到太陽的恩惠，變成一顆冰凍行星。

太陽大小的恆星從附近穿過太陽系的機率很低，可能幾億年都不一定會發生一次，但若把時間拉長到數兆年的尺度，卻還是有可能發生。如果真有那一天的話，那它或許會比太陽膨脹吞掉地球的那天來得更早。

地球上的生命會如何消滅

不過，不論哪一種結局，都是地球生命絕跡後才會發生的事。

太陽的亮度正在緩慢增加。當地球的表面溫度超過100度，地球的海洋將會完全消失。而沒有了水，生物恐怕也無法存活。

太陽的膨脹從宇宙史的尺度來看只是一瞬間的事，是一個快速發生的事件，但亮度的增長過程卻非常緩慢。科學家預測，再過20億年，太陽的亮度將成長為現在的1‧2倍。而地球的表面溫度要突破100度，應該是10億年後的事情。至於地球被太陽吞噬又是更久以後的事了。換言之，就算地球真的被太陽吞沒，屆時地球上也早已不存在生命。

至此，我們介紹了科學家對地球末日和生命末日的預測。而我們所屬的智人物種（Homo sapiens），誕生至今才只有短短20萬年左右。跟宇宙的歷史、地球的歷史相比，簡直就像昨天才發生的事。

即便是被視為最古老人類的南猿（Australopithecine），也不過是700萬年前才出現的。這麼想想，再過1億年，如今我們所知的人類恐怕早就不存在了。就算地球的環境一直保持不變，人類的外形也應該早已發生進化或是退化，變成其他模樣了吧。

所以說，比起幾十億年後、1億年後的地球環境變化，我們更該擔憂100年後、甚至10年後的環境變化。尤其近年的全球暖化現象，正逐漸邁入每個人都應該擔憂的階段。

總結

地球的結局不是被膨脹的太陽吞沒，就是被甩出太陽系。

太陽正一點一點變亮，地球的溫度也將慢慢上升，最終殺死所有生物。

地球命運，以及地球生物的命運，全都繫於太陽的演化。

作者簡介｜松原隆彥

高能加速器研究機構，基本粒子原子核研究所教授。理學博士。京都大學理學部畢業。廣島大學大學院博士畢業。曾先後於東京大學、約翰・霍普金斯大學、名古屋大學等處任教。主要研究領域為宇宙論。日本天文學會第17屆林忠四郎賞得主。著有《現代宇宙論》（東京大學出版會）、《宇宙的外面存在嗎》（暫譯，光文社新書）、《宇宙的誕生與終結》（暫譯，SB Creative）、《讓世界變簡單的日常物理學》（山與溪谷社，繁中版由高寶出版）、《文科人也能理解 用物理學認識生活中的奇妙現象》（暫譯，山與溪谷社）等。

本文經授權轉載自台灣東販《解密時間本質的45堂物理課：從相對論、量子跳躍、時間旅行了解宇宙奧祕》 （相關報導： 不只醫生、消防員！非理工8大職業「AI最難取代」，擁有1能力不怕被淘汰 ｜ 更多文章 ）

責任編輯／蔡惠芯