23.未來家園六年級科學下冊《未來家園》課件1-青島版全文共11頁，當前為第1頁。地球的未來什么樣

美國亞利桑納州弗拉格斯塔夫地質勘探局的行星科學家們建立了一個“未來地球氣候和地質”模型，通過這個模型，人們可以感知數億年后的地球。他們的觀點融會了地質學、海洋學、大氣科學、天文學和其他學科的最新證據。科學家們認為：有兩個重要的變數主宰著地球和生命形態。其中一個是溫室效應中的二氧化碳，它能影響全球氣溫；另外一個因素就是地球所接受的太陽能。六年級科學下冊《未來家園》課件1-青島版全文共11頁，當前為第2頁。大氣中的二氧化碳銳減

今天，我們擔心向大氣中排放過多的溫室氣體——二氧化碳會使太陽的熱量散發不出去，從而使全球氣候變暖。可是具有諷刺意味的是：數億年后導致地球氣溫升高、海洋消失、生命滅絕的大災難的原因卻是大氣中缺乏二氧化碳。

我們人類應當感謝二氧化碳在保持地球氣候恒定方面所做出的巨大貢獻，這是因為二氧化碳的作用就像是天然的溫度調節器一樣。如果由于某種原因地球開始變冷，冰川期開始逼近，那么把大氣中的二氧化碳吸收到地球表層和海洋的化學反應的速度就會放慢。與此同時，不時爆發的火山活動仍會向大氣中釋放二氧化碳，因此，大氣中的二氧化碳的含量將會越聚越多，這又會使氣溫重新升高。相反，如果地球變暖，從空氣中吸走二氧化碳的反應又會加速，于是大氣的溫度又會慢慢地降下來。這一機制已經有效地工作了40億年，使地球的溫度一直處于不太極端的狀態。

然而從長遠來看，太陽將會變得更亮，大約每1億年其亮度就會增加1％。這聽起來似乎沒有什么大不了的，但是隨著溫度的升高，那些依靠熱量的化學反應將會使大氣中的二氧化碳的含量下降，二氧化碳所起到的溫度調節器作用將遭到破壞。如此下去，5億年后，大氣中二氧化碳的含量將會下降到目前水平的40％多一點。多數的植物將會竭力爭取足夠的二氧化碳進行光合作用，這將會導致大約95％的植物物種陷入困境。松樹、冷杉和熱帶森林將讓位于草、灌木和仙人掌這些在二氧化碳含量相對較低的情況下也能成長的植物。大氣中二氧化碳的含量將會繼續下降，大約在9億年后，最終連這些植被也難以生存。最后，郁郁蔥的地球將變成一片土黃色。

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地球環境將繼續惡化。大約12億年后，太陽將會比現在亮15個百分點左右。地球表面的溫度將升高到60至70℃，吸收大氣中二氧化碳的化學反應將會更加活躍，幾乎使大氣中的二氧化碳消失殆盡。海洋溫度急劇升高，又增加了大氣的濕度，這使問題變得更加復雜。水汽也是溫室氣體，但它不能像二氧化碳那樣起到溫度自動調節器的作用。大氣中的水分增加意味著地球溫度的升高，這又將導致蒸發掉地表上更多的水。這一惡性循環將造成失控的溫室效應：海洋最終將會消失，只留下大片的干鹽灘；大陸漂移也將慢慢停止；復雜的動物肯定早已滅絕。2.晝夜不再交替

美國天文學協會于2003年9月在加利福尼亞州的蒙特雷召開了一次會議，在這次會議上，科學家向人們模擬并描繪了地球在遙遠未來的苦難的模樣：70億年后，太陽膨脹成一個巨大的紅色星球，灼熱地燒烤著地球；沒有人能夠精確地預測那時地球和月球將如何圍繞著太陽旋轉，但有一種可能性是地球將被鎖定——地球一側永遠是白晝，另一側將永遠是黑夜。在未來地球永遠是白晝的一側，太陽看起來有目前的250倍大，占據了大部分天空，而且太陽光將照射到地球上很遠的地方，事實上只有像北美洲那么大的一片地方永遠處在黑暗之中，黑暗地帶周圍將是一片永遠處于微明狀態之中的區域。六年級科學下冊《未來家園》課件1-青島版全文共11頁，當前為第4頁。

科學家利用太陽逐漸變亮的天文預測來計算地球表面的溫度。通過研究，他們發現75?郾7億年后，太陽照射下的巖漿海的溫度幾乎達到了2200℃，巖漿將開始蒸發。然而，處于黑夜一面的地球表面的溫度卻很難預測。如果仍有一層厚厚的大氣在漂浮的話，那么它將會把足夠的熱量帶到處于黑夜的一側，這樣就連黑夜的一側也會變得很溫暖；如果沒有這層大氣，那么處于黑夜的一側就會變得非常寒冷。這種情況非常類似于只有一層薄薄的大氣的水星。水星正午時氣溫能達到350℃，熱得足以熔化鉛，可是到了夜晚，溫度卻急劇下降，能降到零下170℃。科學家猜測地球黑夜的一側氣溫可能會更低，大約在零下240℃，因此這個又冷又熱的地球將形成一些奇特的天氣模式。在熱的一側，像硅、鎂、鐵等金屬以及它們的氧化物將從巖漿海中蒸發出來。在溫暖的微明區，它們又將重新凝結。你會看到鐵雨，可能還會看到一氧化硅雪。同時，從較冷的灰暗的天空中還會飄下鉀雪和鈉雪。在黑暗的一側，天氣冷得足以將二氧化碳、二氧化硫和氬凍結成一個巨大的冰帽。冰帽上有一層固態氮冰，在此下面將是水冰(如果那時地球上還有水的話)。還存在一個極小的可能性，就是在地球的微明區域里還保留一個平靜的液態水海洋。六年級科學下冊《未來家園》課件1-青島版全文共11頁，當前為第5頁。

說了這么多，我們需要了解這些聽上去很可怕的事情嗎?回答是肯定的，因為應該知道我們賴以生存的這個濕潤的綠洲是這個藍色星球激烈多變的生命中的一段難得而珍貴的平靜時刻——在它從熾熱的高溫中轟轟烈烈地誕生，到它向燒成灰燼并在太空消散的漫長衰變過程中一眨眼的工夫。我們最好還是珍惜現在居住的美麗世界，充分享受和保護好這個多姿而富饒的燦爛世界。

---摘自《百科知識》2005年第1期

六年級科學下冊《未來家園》課件1-青島版全文共11頁，當前為第6頁。1，地球所處的光照條件一直比較穩定。2，地球處于一個比較安全的宇宙環境中。3地球與太陽的距離適中使地球表面的平均氣溫為15°。4地球的體積和質量適中，其引力可以使氣體聚集在地球周圍。這樣才有了我們所必須的氧氣。5地球內部的變化才形成了海洋，有了水循環，才有了我們需要的水。地球為什么適合人類居住？六年級科學下冊《未來家園》課件1-青島版全文共11頁，當前為第7頁。美國的“勇氣”號和“機遇”號孿生火星探測器成功登上火星后，人類探索自己星球以外的高級生命和追求地外棲息地的愿望就更加強烈了。除了地球，人類到底還能不能找到理想的棲息地，火星是否可以成為人類的另一個棲息地呢？也許現在還不可能有確切的答案，但是，一些研究結果可能幫助我們做出一些理性的分析。澳大利亞新南威爾士大學的查爾斯·萊恩威弗等認為，銀河系大概有10％的星球適合人類生存。他們建立了一個銀河系演化模式，分析后提出了生命可以存在的4個條件：有一顆主星的存在；有足夠的重金屬形成陸地星球；有供生物進化足夠長的時間；位于免遭超新星爆炸所引起的伽馬射線輻射的安全位置。以此來看，銀河系有一個“生命可存在區域”位于距銀河系中心25000光年的緩慢擴張區域。這個區域包括40億年至80億年所形成的星球，其中四分之三的星球比太陽早10億年形成。火星會適合人類居住嗎？六年級科學下冊《未來家園》課件1-青島版全文共11頁，當前為第8頁。這只是一個推論，需要事實來證明。即使這個推論正確，也不能說明這些星球就適宜人類居住，因為有高級生命的存在并不等于那里適宜人類生存。其次，人類要跑到以光年計算距離的星球上去生存真是黃粱美夢。最佳候選者可能只有現在最為熱鬧的火星了。美國國家航空航天局和美國地理協會得出了一個不很明確的結論。盡管人類可以乘坐航天飛機趕到火星，但火星上不利于人類生存的條件還是非常明顯的。火星比地球寒冷得多，平均溫度零下40至零下60攝氏度。火星上存在宇宙高能離子輻射、宇宙磁場，對人體健康極為不利。雖然它們不致于讓登上火星的人馬上死亡，但是到達火星上的人所受到的輻射比在國際空間站上的宇航員所受到的輻射還要大一倍。這種危害是慢性的和致命的。只要在火星上呆上不長時間，就可能因輻射而患上各類癌癥、白內障以及神經系統受到傷害后的各種疾病。由于火星引力只有地球的38％，大氣壓僅有地球的1％，因此火星上的微重力環境也是對人類生命和健康的挑戰。在微重力環境下，人的肌肉會萎縮、骨骼因鈣的丟失會軟化、基因也會發生突變，人的免疫系統會受到影響，免疫B細胞抗體釋放減少，T細胞識別病原體和活動能力降低。這樣人體中的病毒也會增加，像宇航員唾沫中的病毒數量會增加一樣。最近俄羅斯專家在國際空間站進行的研究也證實，在失重條件下，人的免疫力會下降。2003年10月20日，俄羅斯考察員卡列里把免疫細胞和癌細胞帶到了空間站，10月28日又由另外兩名人員帶回地面。這一研究表明在微重力條件下，雖然單個的免疫細胞的功能沒有受到影響，仍然能夠尋找、識別和攻擊癌細胞和異類細胞，但是人體整體的免疫系統在失重條件下會發生功能減弱和低下。當然，即便有這些結論，也不足以阻擋人類向火星或其他星球的進軍與移民，因為人類一向有信心和豪情：沒有條件，創造條件也要上。那么在火星上可以創造什么樣的條件讓人類移居呢？六年級科學下冊《未來家園》課件1-青島版全文共11頁，當前為第9頁。一些人的規劃是在火星的隱蔽處修建住宅，使用有效降低輻射的建筑材料造房屋，所有穿著要使用防輻射材料。大概在2015年至火星與地球的環境比較相似，當然不排除還有其他星球上的環境與地球更相似，比如土星的第6顆衛星泰坦，但它離地球太遠。而其他星球比火星上的環境更惡劣。綜合以上情況，人們便可以對“人類是否有地球以外的棲息地”得出結論了。2030年上火星不超過100人，主要任務是探索和分析火星上的氣候、輻射狀況，尋找生命和使生命賴以生存的環境，試種作物。在2030年至2080年，在火星上建造化工廠和核電站，形成溫室效應，使火星上攝氏零下幾十度的溫度上升到攝氏零下幾度。這時上去的是科學家、工程技術人員、醫生等。第三個時期將有少量人群移居。那時，火星上的溫度已經達到攝氏零下幾度，有植物生長和形成，大氣層逐漸加厚，二氧化碳和水能從地下滲出。人類可以不穿防護服，但仍須帶呼吸器進行呼吸。這時大概可以移居上萬人。到2150年，火星大氣層形成，氣溫平均在攝氏零度，可以正常種植和收獲莊稼。綠色植物已經