4月22日，世界地球日，中國科學(xué)院院士汪集旸表示，地球的壽命還有45億年，不用擔(dān)心開發(fā)會讓其很快枯竭。不僅如此，地球還像個充電寶，既能作“電源”對外輸出地?zé)崮茉矗材芟瘛半姵亍皟δ芤詡浜笥谩５責(zé)峥梢杂糜谵r(nóng)業(yè)、發(fā)電、給南方供暖。
對于中科院汪集旸院士的發(fā)言，微博和自媒體跟進(jìn)非常快，很快地球是個“充電寶”，地球還能活45億年這些觀點就傳遍了全網(wǎng)絡(luò)，但令人疑惑的是筆者搜尋多個官方媒體，提到汪院士觀點的卻不多。
可能有很多相當(dāng)專業(yè)的朋友有一些疑問，因為汪院士說的和科學(xué)家的主流觀點似乎有些相悖，比如地球充能與放能、還有45億年的壽命等等，和之前公開出版物上的說法似乎有些不一樣！
地球到底還有多少年壽命？
地球是一顆行星，從科學(xué)家對最古老巖石的考證以及掉入地球的各種隕石的年齡佐證，地球的“年齡”大約在45億年左右，可能有朋友會好奇，這地球年齡到底是怎么計算出來的？
這個原理倒也簡單，檢測下巖石中的放射性元素半衰期，比如鈾-238的半衰期為44.68億年，那么只要測量下有多少鈾-238衰變成了其衰變鏈上的產(chǎn)物，就能推算出地球已經(jīng)存在了多少年，雖然有誤差，但差的不太大。
地球既然有年齡，那么有壽命嗎？
可能這應(yīng)該是大多數(shù)朋友的問題，準(zhǔn)確地說壽命的定義是對生物體來說的，而無機(jī)物沒有壽命一說，就像有人問你這塊鋼板能活多少年，估計你會認(rèn)為這個人就是個傻子。
但對于地球來說，如果非得要用壽命來定義也并非不行，因為地球有很多保持“活力”的指標(biāo)，比如地球上存在的海洋、大氣以及生物圈等。
還有時不時出來刷一下存在、冒個煙的火山，也有抖抖更健康的地震，而對于更大的尺度來說，那么就是板塊運動，從數(shù)十億年前開始，地球的板塊經(jīng)歷了多次大變化，分分合合，合合分分。
有人說月球是死的，火星也是死的，但地球是活的，這個活力的指標(biāo)除了生命星球外，還有它的內(nèi)核，因為地球足夠大，有地球形成之初的引力坍縮能和放射性衰變能，保持了一個熾熱的內(nèi)核。
地球的熔融態(tài)的地幔層以及在地幔層中地幔熱柱則是板塊運動的根源，它也是導(dǎo)致火山噴發(fā)的原因以及地震的主因，有了這些運動，所有有人覺得地球是活的。
但這個活力還有另一個非常重要的指標(biāo)，就是磁場！
火星和月球內(nèi)核也是熱的，但它已經(jīng)無法支撐起一個熔融態(tài)的內(nèi)核，更不能流動！而地球則可以，盡管科學(xué)家難以解釋地球磁場成因的發(fā)電機(jī)原理，但這和熔融態(tài)并且流動的內(nèi)核是脫不開關(guān)系的，如何產(chǎn)生對于大家來說不重要，但這個發(fā)電機(jī)原理產(chǎn)生的磁場卻幾乎有著極其重大的作用。
磁場到底能干嘛？
磁場除了用來讓大家可以用指南針以外還有一個重要的功能，將來自太陽的帶電粒子偏向，大部分導(dǎo)向地球面向太陽的后方太空，還有少部分進(jìn)入氣候極端惡劣的兩極，使得中低緯度地區(qū)免于太陽強(qiáng)大的輻射。
各位應(yīng)該聽過美國宇航員斯科特·凱利(Scott Kelly)在空間站遭遇輻射，8.7%的DNA變異新聞，盡管那只是一場烏龍，但輻射導(dǎo)致DNA變異確實是一個不爭的事實，如果沒有保護(hù)，那么至少皮膚癌會比現(xiàn)在高出幾十倍甚至幾百倍，在動物漫長演化過程中，輻射導(dǎo)致的變異漸漸將會顯現(xiàn)出來，當(dāng)然更有可能的是扼殺生命。
地球生命的指標(biāo)：磁場？
其實磁場只是一個果，而因則來自地球內(nèi)部的熱量，因為高溫導(dǎo)致了地球內(nèi)核處于熔融態(tài)，而地球自轉(zhuǎn)的帶起了流動，磁場只是這些前因下的一個產(chǎn)物，因此判定地球的生命指標(biāo)，應(yīng)該是地球內(nèi)部的高溫？
那么問題來了，地球內(nèi)部的高溫會消失嗎？答案令人擔(dān)憂，會消失！而且這個時間就“不遠(yuǎn)”了，地球內(nèi)核的高溫有兩個來源：
1、引力坍縮能，來自太陽系形成之初的“饋贈”；
2、放射性元素的衰變；
前者占一小部分，而后者則是大部分，據(jù)科學(xué)家估計，可能有2/3以上的熱量來自放射性衰變，而地球已經(jīng)過去了45億年，早已過了大部分放射性物質(zhì)的半衰期，即使半衰期比較久的鈾-238也已經(jīng)過半了，未來產(chǎn)生的熱量會越來越少。
而地球內(nèi)核正在向外釋放熱量，用現(xiàn)今平均大地?zé)崃饔嬎愕挠傻厍騼?nèi)部向外釋放熱量為1.39x10^21焦耳，不過有朋友應(yīng)該有疑問了，這太陽不是也在向地球輻射嗎？地球接收的太陽能高達(dá)5.52x10^24焦耳，這個答案是對的，但太陽接收的輻射有部分會被地球反射到宇宙空間，只有少部分會以大氣中的風(fēng)和洋流以及水汽循環(huán)等模式保留下來。
不過這些能量有一個問題，太陽輻射無法補(bǔ)充內(nèi)核向外散失的能量，也就是說盡管太陽源源不斷地在給地球輸送能量，但地球的內(nèi)核依然在變冷，而且還是一個不可逆的過程。
未來地球內(nèi)核溫度下降到無法保持熔融態(tài)，那么流動就會停止，產(chǎn)生地球磁場的發(fā)電機(jī)原理將不再存在，磁場小時，地球?qū)⒙惚迹@會有兩個結(jié)果：
1、磁場消失，帶電粒子強(qiáng)輻射將會穿透大氣層到達(dá)地面；
2、大量帶電粒子會轟擊高層大氣，這些大氣分子會達(dá)到逃逸的速度溜走；
前者會讓生命變異甚至難以生存，地球會逐漸變得不再適合生命存在，或者生命都將進(jìn)入地下；后者問題更嚴(yán)重，因為大氣層會逐漸逃逸，最后大氣壓下降到水都能沸騰時，那么水也將消失，地球變得像火星一樣無比干燥，大氣稀薄到和35千米的高空沒有區(qū)別。
到那時，地球內(nèi)核變冷，大氣層消失，生命也消失了，此時的地球算不算死了？
那么問題來了，地球何時會變冷？何時磁場消失？根據(jù)地球內(nèi)核的熱量產(chǎn)生與流逝的速度，其消失的時間大約會在23億年以后。
所以說中科院汪集旸院士的說法，地球還有45億年的說法是不正確的！
不過相信應(yīng)該有朋友會提異議，那會人類科技已經(jīng)發(fā)達(dá)早已可以深入地下生存，人類也可以利用核聚變供給能量，只要地球存在就能永續(xù)生存，就算水資源會逃逸，也可以預(yù)先在地球內(nèi)部制造一個巨型空間存入大量的水源，而且太陽系絕對不缺水，木衛(wèi)二上的水比地球還多，要擔(dān)心水不夠？到了核聚變時代，運點水過來不是很簡單么？
屋漏偏逢連夜雨：地球老巢都可能被端掉
各位想躲在地底下的想法是可以理解的，但比大氣層消失還有一個更不好的消息，太陽在后期的紅巨星時代，不僅會烤焦地球，還可能吞并了地球，這一點可能大家是沒有想到的！
而原因則是來自太陽內(nèi)部！
太陽發(fā)光發(fā)熱的原因來自太陽內(nèi)核氫核聚變，在后期，太陽內(nèi)核氫燃料消耗完后會坍縮，其內(nèi)核和外層氫燃料會開始燃燒，溫度上升，殼層氫燃燒更劇烈，太陽會出現(xiàn)膨脹，這就是紅巨星的來歷。但在這個過程中會發(fā)生兩件事：
1、紅巨星：殼層氫燃燒高溫導(dǎo)致恒星膨脹形成紅巨星；
2、氦閃：核心氦元素堆積，溫度會增加，達(dá)到1億K時會發(fā)生氦聚變，此為氦閃；
由于中心的氦處在簡并態(tài)，氦聚變時無法通過膨脹調(diào)節(jié)聚變速度，因此會出現(xiàn)“爆炸性”的聚變，產(chǎn)生的熱量向外釋放，會導(dǎo)致太陽突然發(fā)生前所未有的活動，比如日冕物質(zhì)大量拋射，會給太陽系內(nèi)的天體帶來滅頂之災(zāi)，即使地球有磁場也擋不住如此狂轟濫炸。
當(dāng)然氦閃只會摧毀地球表面，如果人類躲入比較深的地下應(yīng)該是沒有問題的！但膨脹的紅巨星不斷擴(kuò)大卻是心腹大患，科學(xué)家經(jīng)過計算認(rèn)為，像太陽一類的恒星膨脹時期直徑大約能到達(dá)地球軌道外。
地球貼著太陽表面運行
但此時也會因為丟失大量物質(zhì)，造成太陽質(zhì)量下降，地球軌道會稍稍躍升到更遠(yuǎn)，但兩者非常接近，也就是說地球有很大概率會在太陽這顆紅巨星的“大氣層”內(nèi)飛行，阻力大增，逐漸墜入太陽，此時地球面臨的結(jié)局直接就是灰飛煙滅了。
還有多久？假如按整個說法，地球差不多還存有將近40~50億年的“壽命”，不過要先說明下，氦閃會比這更早發(fā)生，不過這也沒啥意義，因為地球核心冷卻后，地表就不再適合生存了，氦閃來不來其實差別已經(jīng)不大了。
地球究竟能不能充能放能？
中科院汪集旸院士還表示地球還像個充電寶，既能作“電源”對外輸出地?zé)崮茉?，也能像“電池“儲能以備后用！在這個描述中，利用地?zé)岚l(fā)電大家都能理解，但像電池一樣儲能備用是什么意思？還能向地球充入能量？
根據(jù)汪集旸院士的語境，似乎是從外向內(nèi)對地球蓄熱，顯然這是不可能的，而汪集旸院士也作為地?zé)岷退牡刭|(zhì)學(xué)家，中國科學(xué)院院士，中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所研究員、博士生導(dǎo)師，他一定明白這是個不可逆的過程，一定不會犯這個低級錯誤！
那么“像“電池“儲能以備后用！”究竟是什么意思呢？
也許應(yīng)該從地球獲取的太陽輻射角度來考慮，目前我們食用的能源，除了核能以外幾乎都來自太陽的“饋贈”，比如煤炭來自遠(yuǎn)古綠色植物轉(zhuǎn)換的太陽能，石油同樣如此，天然氣也只是不同的過程，這些化石能源的形成都離不開太陽。
而風(fēng)能、水能以及洋流能等能源也是來自太陽，因為太陽輻射能讓地球大氣層升溫，海洋水汽蒸發(fā)通過大氣環(huán)流和洋流循環(huán)整個地球：
風(fēng)能來自大氣環(huán)流以及熱輻射引起的對流；
水能則來自水汽環(huán)流將水送到高海拔地區(qū)再回到大海的過程；
洋流則是溫鹽驅(qū)動的，原因是鹽度與溫度的變化，而溫度變化則是主因；
潮汐能屬于月球和太陽的引力驅(qū)動，但要是沒有太陽輻射讓地球水體處在液態(tài)，那么很抱歉這個潮汐能也不復(fù)存在。
因此從這些角度描述地球是個充電寶似乎也沒毛病，汪集旸院士可能要稍稍說明下，要不然大家都根據(jù)語境理解為地?zé)徇€能充入能量，這就罪過大了。
總的來說，汪集旸院士的描述大致上也不算大錯，但非常不嚴(yán)謹(jǐn)，特別是他在發(fā)言中提到了研究生，這表示這個發(fā)言面向的受眾層次是很高的，不應(yīng)該出現(xiàn)這樣的錯誤。
