科學預測世界末日：世界毀滅的若干可能
2012年注定充斥了太多的關于世界末日的玩笑，或許也有相當數量的真正的恐懼。
不過即使認為瑪雅人錯了，并且世界末日不是今年的12月21日，你也許會好奇我們所知道的這個世界會怎樣終結。我們收集了幾個有科學依據的預測供你擔憂。
超級火山
來自加州大學加州大學圣克魯斯分校（University of California, Santa Cruz，UCSC）的地震學家索恩.雷（Thorne Lay）稱，地震像拉拉鏈一樣撕開地球斷層[1]系統的概率微乎其微。這是因為一場地震所釋放的能量與在這場地震中裂開的斷層的長度有關。比如說2004年蘇門答臘發生的9.1級地震，這場地震引發了印度洋的海嘯并殺死了近300,000人，它撕裂了約900英里的隱沒帶[2]斷層，是有記錄以來的單次地震撕裂的最長記錄。然而標志著結構板塊[3]分界線的主要斷層區并不是連續的，在加上諸如斷層類型的不同、存在邊界較短的較小版塊等不規則現象，地震撕裂的長度不足以毀滅世界。不過其他的地質危害更有可能導致毀滅。雷稱，“一次異常龐大的火山爆發的可能性更高”，比如說黃石國家公園(Yellowstone National Park)下面的超級火山的爆發。黃石這個地方在過去曾經歷過巨大的火山噴發，最近的一次是在264萬年前。他說這樣的超級爆發來一次就足以毀滅大半個北美。巨大的火山爆發導致了大規模的滅絕，包括在6.5千萬年前殺光了恐龍的那一次。巴黎地球物理研究所（Paris Geophysical Institute）的地球物理學家安妮-利絲.舍內（Anne-Lise Chenet）在一份email中寫道，那時火山噴出了約2,000英尺深的巖漿層，形成了印度的德干地盾（Deccan Traps）[4]，這是世上最大的火山巖床。科學家的研究也顯示，一座西伯利亞的火山可能促使了發生在2.5億年前的記錄上最大規模的滅絕。雷稱，這些熊熊燃燒的恐怖巨獸吐出了那么多的硫、二氧化碳和灰，以至于它們可能導致了足以毀掉食物鏈的氣候變化。黃石公園的巨大火山口在過去的十年里上升了10英寸，暗示熔融巖石可能正在下面堆積。雷指出，超級火山在它的一生中可能經歷了不下十幾次的巨大噴發。最近它從小縫隙中放出蒸汽，不過還不請楚它現在否為下一次驚天動地的大爆發養精蓄銳。(圖片由NOAA / USGS授權提供)小行星大事故
小行星在可能撞擊地球的天外星物名單上通常都是位居榜首，一個9英里寬的小行星曾撞上了如今是墨西哥的尤卡坦半島的地方，而這是恐龍在6.5千萬年前滅絕的部分原因。2004年有一個公告，宣稱900英尺長的小行星Apophis在2029年有大于2%的可能性撞擊地球，這促進了對于小行星探測和防御的研究，后來科學家重新計算的概率下降到了1/250,000。幸運的是，目前沒有那么大的東西在地球的軌道上，因此“至少在幾百萬年內我們應該是安全的”，普度大學（Purdue University）的行星科學家杰.麥勒石（Jay Melosh）如是說。但小一些的威脅或許正在迫近。NASA估計大約每隔一百年，一個寬度大于55碼[5]的小行星會撞過來，造成的影響可能會導致當地的大災難，比如巨大洪水、整個城市的毀滅和農業崩潰。大約每隔幾十萬年，寬度大于3/5英里的大石塊——這相當于12個紐約市街區——會翻滾著穿過大氣層，造成更加嚴重的問題，而且是全球范圍的。根據NASA的“近地天體計劃”，酸雨會殺死農作物，碎片殘骸會讓地球無法得到陽光的照射，風暴性大火會接踵而來。UCSC大學的行星科學家艾瑞克.艾斯佛格（Erik Asphaug）稱，為了了解我們來自宇宙的危險，科學家們正仔細檢視太陽系以尋找可能朝我們飛來的小行星。他們發現，在估計的1,000顆直徑大于3/5英里的小行星中，約有900顆被認為軌道會經過地球，似乎沒有一顆以地球為目標。艾斯佛格稱，已發現的足夠大的小行星在近期內撞擊地球的基本概率非常低，但這并不意味著地球百分百安全。要找到可能威脅地球的每一個小行星幾乎是不可能的。他(指艾斯佛格)說，“總是會有一些不確定性，我們要么必須與之共存，要么因其而亡”。(圖片由Don Davis/NASA授權提供)彗星撞地球
上文提到的不確定性，有一部分來自于小行星那偶爾被遺忘的表兄——彗星。（彗星由冰和塵組成，而小行星由石頭和金屬構成。）哈特利2號（Hartley 2）彗星在去年10月20日距地球1.1千萬英里，這是近幾個世紀以來距離地球最近的彗星之一。艾斯佛格稱“彗星尤其危險，因為它們從更遠的地方以更高的速度而來”。他接著說，彗星以每小時近10萬米的速度在宇宙迅速移動，由于地球的引力還會加速。一個物體移動得越快，無論碰巧撞上的什么，它都會施加更大的力并施以更多的能量。對地球而言，這意味著更多的破壞；對人類而言，這可能可以拼寫出R.I.P了（譯者注：Rest In Peace 愿他安息）。令這個潛在傷害雪上加霜的是，由于這些臟雪球非常暗，在外太陽系尋找彗星非常困難。不過當彗星離地球的距離在3.9億英里以內時，太陽會加熱彗星黑乎乎的表面并開始融化它的冰內核，使其噴出灰塵和氣體，而這些組成了彗星格外明亮的彗尾。艾斯佛格稱，假設天文學家發展了一種技術，能夠發現在木星之外奔向地球的彗星，在彗星撞地球的最壞情況發生前，科學家們可能還有10年的時間來準備應對。他又補充道，但是“如果有一個直徑10千米（6英里）、由冰塊和石頭組成的大塊頭直向地球奔來”，“我們沒有很多選項，除非像布魯斯.威利斯(Bruce Willis)那樣[6]”，用核彈把它爆了。(圖片由DNational Science Foundation授權提供)海藻末日
據加州理工學院（Caltech）的地理生物學家喬.克茨芬克（Joe Kirschvink）所說，一種極小的生物也可能給地球造成大麻煩。硅藻是一種微觀藻類，棲息于潮濕的表面、湖水、河流、大海和土壤，他提出硅藻有可能以一種致命的方式改變地球的大氣。這種微生物以通過光合作用產生的能量為生，光合作用是一種將來自太陽的光能（光子）轉化為細胞可用于行使其功能的能量（糖）的過程。當硅藻進行光合作用的時候，它們將水分解成氫氣和其他有機體用于呼吸的氧氣。不過如果變異的硅藻不能利用水，或它們所在環境的其它物質，例如鐵和氫，它們可能會從地球提供的分子中取走鹽（氯化鈉），這些硅藻將釋放有毒的氯氣。假設氯沒有殺死這些硅藻并且沒有東西能夠抑制它們的生長，它們將指數式繁殖，展開呼吸致死的世界末日之序幕。克茨芬克說道，“這該死的玩意兒可以在數百萬年內統治全世界”。如果他的硅藻預言成真，這將是生物第二次對地球上生存的大部分生物判處通過分子執行的死刑。類似的情景在23億5千萬年前上演過，當時藍細菌——一種藍綠色細菌——學會了如何進行光合作用。克茨芬克說，這種細菌向大氣排放氧分子，而在那之前大氣主要由二氧化碳構成，于是就造成了那些無法忍受氧氣的物種的滅絕。他說道“當時氧分子在環境中是前所未有的”。硅藻展開了“氧氣末日”后就勢不可擋，它們比那些不喜歡氧氣的生物更有優勢[7]。對現在的地球居民而言，幸運的是需要光合作用的水棲微生物大量存在，因此短期內他們是不可能開始“氯氣末日”的，克茨芬克如是說。(圖片由Wikimedia commons / Wipeter授權提供)傳染殺手
最近隨著電影的推波助瀾，由于可能存在災難性的世界傳染病而產生的擔憂四處蔓延。實驗室制造了具有高度傳染性的H5N1病毒的變種，更導致目前的科學助長了這些恐懼。為防萬一你不知道這件事，我們來詳細說一說：研究雪貂的美國和荷蘭科學家通過改變一些基因，使得本來就相當致命的病毒變本加厲。在基因改造前，這種病毒只能通過接觸傳播，而變異使得它能在空氣中存活，無需接觸就能在雪貂間傳播。這些結果激起了恐慌，人們害怕這種病原生物會從實驗室泄漏并觸發傳染病。不過病毒能夠引發世界的終結嗎？彼得.卡托納（Peter Katona）答道恐怕不行，不過這會“導致一場浩劫”，他在加州大學洛杉磯分校(University of California at Los Angeles，UCLA)的研究集中于生物恐怖主義防備。加州理工學院的病毒學家愛麗絲.黃（Alice Huang）表示贊同，單獨的一種病毒不可能滅絕地球上所有的人類和動物，因為有足夠的物種多樣性保證至少有些能夠抵抗。即使是只有五種變異的新型實驗室病株H5N1病毒，也與流感病毒的其它種類有足夠的相似性，人類對流感病毒擁有一些抵抗能力，因而新型病毒不可能滅絕所有生命，黃這樣說道。黃接著說道，“如果一種病毒想要殺死地球上所有的人類，它必須迅速殺死，比如說在一周或者更短時間內”，如果需要更長的時間，免疫系統將有時間攻擊病毒。而且病毒必須同時感染世界上大部分的人類。她說道，想象成千上萬的無人駕駛機迅速通過噴霧劑“向每一個角落和縫隙”散布致命病毒。或者“你得想象一些新型（毒性很強）病原體，它們在一些不大可能的地方生存繁殖，比如冰冠和接近熱液噴口的深海海水”，她這樣說道，然后這些小小的掠奪者必須被廣泛傳播，比如說通過一些巨型的自然災難。黃補充道，由于這樣的可能性太低，即使是科幻小說通常也是從外太空引入滅世的病原體。(圖片由Centers for Disease Control and Prevention授權提供)自殺式超新星
據NASA所言，超新星是宇宙最強力的爆炸之一，可以與多達10的27次方數量級的核彈頭的威力相媲美。這些超級爆炸有兩種形式：內核坍塌的超新星，活了500萬到2千萬年的巨星[8]內核坍塌時會發生這種情況；還有1a型超新星[9]，當白矮星[10]的內核密度過大而爆炸時會產生這種狀況。俄亥俄州立大學（Ohio State University）的天文學家托德·湯普森(Todd Thompson)說，我們所在的星系中，內核坍塌的超新星比1a型的超新星發生概率高2-4倍。他說，而在銀河中，大約每隔100年左右會發生一次內核坍塌。幸運的是，大多數會在一個安全的距離內發生——5到10個秒差距[11]，或者是16.5到33個光年——這個距離太遠了以至于無法造成任何實際傷害。如果超新星在銀河中隨機發生，地球每隔50億年會遇到一個。但是由于它們聚集在銀河的旋臂附近，“事實上我們可以認為幾乎每當我們經過一個旋臂時，離超新星的距離不到10個秒差距，而這大約每隔1億年發生一次”，湯普森這樣說道。這些恒星焰火產生X射線，宇宙射線——電子、質子和原子核以接近光速的速度在宇宙中高速移動，還有伽馬射線——過于強大的光束，甚至可以殺死細胞。一個超新星的輻射將破壞大氣的臭氧層，提高穿過來的紫外線的量。紫外線的照射可以增加患皮膚癌的概率，引發細菌和浮游生物的大量滅亡，并促成又一次的冰河時代，湯普森如是說。(圖片由NASA / JPL授權提供)軌道毀滅
行星繞太陽轉的方式改變同樣可能擊潰地球。在跟著太陽混的一隊小弟中，木星是最大的行星，因此它會拉一拉其它星球的軌道。在千百萬年里，這個氣態的[12]大家伙會欺凌小小水星的橢圓軌道，因此水星離太陽最遠的距離增加了，而離太陽最近的距離變短了。《天體物理學雜志(Astrophysical Journal)》2008年的一項研究顯示，由于水星的軌道伸展，這顆高速移動的星球可能會與太陽相撞。又或者水星會穿過金星的軌道，然后“眨眼就會有一場真正的大災難”，這項研究的作者之一，UCSC的天文學家格雷格·勞克林(Greg Laughlin)說道。他接著說，金星和水星的死亡之吻，“會將火星逐出太陽系”。而最壞的情況下，水星和地球可能相撞。雖然我們的星球是水星的20倍重，這次撞擊仍舊會毀滅地球。勞克林說道，想想“不穩定的軌道”為行星科學“加了點兒危險的調料”，不過在未來的50億年內，上述任何一種情況實現的可能性只有1%。(圖片由Lynette Cook for the Gemini Observatory/AURA授權提供)太陽大屠殺
即使地球躲過了水星，這顆藍色行星最終會被太陽變成一個烤箱，NASA的行星學家克里斯·麥凱(Chris McKay)這樣說道。當太陽燃燒時，內核的氫通過核聚變轉化成氦，這是一個原子核合并的過程。核聚變產生極大的熱量，因此隨著時間的推移，這顆50億歲的恒星變得更熱更亮。科學家預測，大約10億年后，太陽會比現在亮10%。多余的能量會加熱地球使溫度遠遠超過200華氏[13]。海洋會被蒸干，氣候會被毀滅，“任何種類的房地產都會變得一文不值”，墨西哥瓜納華托大學(University of Guanajuato)的天體物理學家克勞斯 - 彼得·施羅德(Klaus-Peter Schr?der)這樣說道。“我們必須尋找一個新的星球。”那些不想離開家園的人們得希望施羅德的同事羅伯特.史密斯（Robert Smith）是正確的，他是薩塞克斯大學（University of Sussex）的天文學家。史密斯建議科學家可以通過操縱造訪我們的太陽系的小行星，來擴大地球的軌道。改變這些巖石過路者的路線使它們移動到地球前面，這樣應該能夠給地球輕輕一推，從而幫助地球加速，地球速度的提高可以略微擴大它的軌道。施羅德說道，如果在數百萬年間完成足夠多次，地球的軌道可以擴大5%，相應地達到我們星球的太陽能會減少10%。但那樣可能只能為地球爭取一點時間。施羅德說，在大約70億年后，太陽會膨脹成為紅巨星，比現在的太陽亮很多、大很多。麥凱說，“它會變得如此之大以至于地球就在太陽里面”。與此同時，在太陽強有力的射線之下，地球幾乎肯定會被蒸熟，除非史密斯的軌道擴張發揮了作用。“我并不是一個偉大的信徒，但有時我們的確得信幾分”施羅德打趣道，“圣經預言我們終將在永遠的烈焰中滅亡，從某種角度來講的確如此”。(圖片由American Museum of Natural Histor's space show "Journey to the Stars"授權提供)
譯者注：[1]斷層：在地質學上，指地殼中巖石的斷裂，地殼的擠壓力或張力使斷裂兩側的巖塊發生相對位移。斷層的長度可由幾厘米到數百千米，沿斷裂面(斷層面)的位移也可由不到幾厘米到數百千米。大部分地震是沿斷層的快速運動引起的。
[2]隱沒帶（subduction zone）：又譯消亡帶，指地球的巖石圈中對流的沉降流（downwelling）所在的地區。隱沒帶存在于聚合板塊邊緣（convergent plate boundary）。海洋板塊擴張到大陸板塊邊緣，因為海洋板塊較重，會沉入大陸板塊之下，形成聚合板塊邊緣。地球的巖石圈、海洋板塊、沉積層以及被困住的水份就是經由隱沒帶回收到地函深處的。沒有隱沒帶，地殼不會分化出大陸與海洋，所有的固體地球也都會被一個全球性的大海洋所覆蓋。
[3]結構板塊(tectonic plate):一個結構板塊是地殼的一塊，地球表面主要由7大板塊和許多小板塊組成。
[4]德干地盾（Deccan Traps）:是個大火成巖省，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。德干地盾由多層洪流玄武巖所構成，厚度超過2,000米，面積為50萬平方公里。
[5]碼(yard)：長度單位。美制1碼等于36英寸或3英尺，國際單位制則等于0.9144米，55碼約50米。
[6]在電影《絕世天劫（Armageddon）》中，布魯斯·威利斯扮演的鉆井工用核彈將小行星炸離地球布魯斯·威利斯扮演的鉆井工用核彈將小行星炸離地球。
[7]有氧呼吸與無氧呼吸相比，利用糖的效率更高，更具生存優勢。
[8]巨星(giant star)：同質量和溫度相比，半徑較大的恒星；由于這類恒星的輻射表面相應也較大，亮度也就較大。巨星的一些次型是：具有更大半徑和亮度的超巨星；溫度雖低但亮度很大的紅巨星(red giant star)；半徑和亮度略小的亞巨星。有些巨星的光度為太陽的幾十萬倍，巨星和超巨星的質量有時是太陽質量的10～30倍，但體積常比太陽體積大幾百萬倍。因此，巨星和超巨星都是一些低密度的“彌漫”恒星。
[9]超新星（supernova）：根據現在的認識，超新星爆發事件就是一顆大質量恒星的“暴死”。對于大質量的恒星，如質量大于8倍太陽質量的恒星，由于質量巨大，在它們演化到后期時，當核心區硅聚變產物-鐵-56積攢到一定程度時，往往會發生大規模的爆發。這種爆炸就是超新星爆發。天文學家把超新星按它們光譜上的不同元素的吸收線來分成數個類型，其中Ia超新星缺乏氫和氦，光譜的峰值中以游離硅的615.0納米波長的光最為明顯。
[10]白矮星(white dwarf):是一種低光度、高密度、高溫度的恒星。因為它的顏色呈白色、體積比較矮小，因此被命名為白矮星。白矮星是一種晚期的恒星。根據現代恒星演化理論，白矮星是在紅巨星的中心形成的。白矮星是一種很特殊的天體，它的體積小、亮度低，但質量大、密度極高。
[11]秒差距(parsec)：天文學家用來表示恒星和星系距離的一種單位。它代表地球半徑的軌道在1秒弧度時的距離，因此一個物體在1秒差距外會有一秒的視差。一個秒差距等于3.26光年或3.09×1013千米。
[12]木星主要由氫和氦組成，中心溫度估計高達30,500℃。
[13]華氏英制溫度，單位為(℉)。以標準大氣壓力下水沸點為212℉，冰點為32℉的溫度分度。華氏與攝氏的換算標準為℉=(9/5) ℃+32，200℉為93.3℃。
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