28亿年后地球成死地，人类却只需百万年就能逃出太阳系

太阳变成白矮星，还要等70亿年。但地球变成一片死地，只需要28亿年。

这个数字来自对太阳演化路径的推算。我们的太阳正处于主序星阶段中最稳定的中年时期，但它一直在变。自进入主序星阶段以来，太阳半径已膨胀了15%，表面温度从5620K升高至5772K，亮度增加了48%，从0.677倍太阳光度增至目前的1.0倍太阳光度。

这个进程不会停。太阳的辐射大约每1亿年增加1%。地球接收到的太阳辐射越来越多，对生命来说，这不是好消息。

二氧化碳先撑不住

空气中的二氧化碳，一部分来自动物呼吸和人类工业化，但自然界中的土壤岩石、风霜雨雪也在参与循环。其中最主要的是碳酸盐-硅酸盐循环。

硅酸盐岩通过风化和沉积作用吸收空气中的二氧化碳，转化为碳酸盐岩；碳酸盐岩又通过变质作用和火山作用重新转化为硅酸盐岩。太阳辐射会促进硅酸盐矿物风化，阳光越强，风化越强，大气中的二氧化碳含量就越低。

随着太阳变大变亮，二氧化碳含量的降低不可逆转。而植物光合作用离不开二氧化碳。C3植物约占当今地球已知植物物种的99%、植物生物总量的95%。大约8亿年后，大气中二氧化碳含量将降至维持树木进行C3碳固定光合作用所需的水平以下。草本植物最先倒下，落叶林、常绿阔叶林、常绿针叶林相继消失，最终所有C3植物全部灭绝。

从C4植物到海洋消失

3000万年前，一些禾本科植物进化出了浓缩二氧化碳的本领，叶片中有两种不同细胞形成浓缩系统，提高二氧化碳利用效率。玉米、甘蔗、高粱都是C4植物。它们约占地球植物生物量的5%、已知植物物种的1%，却贡献了陆地碳固定量的约23%。

维持C3植物光合作用所需的临界阈值约50ppm，C4植物只需10ppm。C3植物灭绝后，C4植物会成为优势植物。但二氧化碳浓度下降不可逆转，大约12亿年后，大气中的二氧化碳将低至连C4植物也无法呼吸。如果考虑C3植物灭绝导致二氧化碳浓度下降速率变缓，C4植物或许可以撑到16亿年后。

海洋也在流失。海洋里的水蒸发成水蒸气进入大气，大气中的水蒸气又缓慢流失到太空。研究表明，海洋水分流失速度约为每百万年一毫米，这个速度很慢，是因为对流层上层较冷的区域起到了“冷阱”作用。但随着太阳温度升高，流失速度将逐渐加快，最终可能达到每千年一毫米。

大约十亿年后，太阳亮度将增加10%，全球平均地表温度将上升到47°C，海洋剧烈蒸发，平流层中的水含量不断增加。这些水分子被太阳紫外线光解分解，氢气逸出大气层。最终，15亿年后，全球海水将全部消失，地球变成一个以沙漠为主的世界。

最后28亿年

地表失去水分后，没有了水作为润滑剂，板块运动也将停止。二氧化碳再也无法通过地质活动释放到空气中。随着阳光越来越强，没有什么力量能阻止地球升温。

16亿年后，地表温度将飙升至65℃，就连最耐高温的植物也将倒下。目前最耐热的植物是毛叶双穗草，它的耐热性源于真菌和病毒之间的共生关系——当它被真菌侵染，而该真菌又被某种特定病毒侵染时，这种草就能耐受高达65°C的土壤温度。

随着二氧化碳极端匮乏、氧气耗尽，18.6亿年后，最后残存的动植物也将灭绝。自然界只剩下最原始的原核生物。28亿年后，地球表面温度将飙升至149°C，即使在南北两极，也无法保有适合生命形式存在的条件。最后残存的原核生物也迎来终局，所有生命的痕迹从地球上抹去。

30亿至40亿年后，太阳亮度比现在高出35%至40%。一旦低层大气中的水蒸气含量上升到40%，就会发生“失控温室效应”，地表温度升高到约1330°C，足以融化行星表面。地球将回到初生之时的样子，变成一座熔岩地狱。

人类能不能走

以上这一切，大概率跟人类没什么关系。苏联天文学家尼古拉·卡尔达舍夫于1964年提出了“卡尔达舍夫等级”，通过文明可掌握的能量大小来划分等级。1级文明可以利用所在行星的全部能量，2级文明可以利用母恒星的全部能量，3级文明可以利用所在星系的全部能量。

2021年，全球能源消耗总量为16.5319万太瓦时，相当于平均年消耗量18.87太瓦，对应的卡尔达舍夫等级为0.73。物理学家兼未来学家加来道雄提出，如果人类以每年平均3%的速度增加能源消耗，那么在100至200年内，人类可以达到I型状态；在几千年内，可以达到II型状态；在10万至100万年内，可以达到III型状态。

对于II型文明来说，太空旅行、星际通讯、恒星工程和气候控制技术都是必备技能，唯一面临的严重威胁是附近超新星的爆发。而目前已知的任何宇宙灾难都无法摧毁III型文明。

所以，人类只要再平稳、平和、平静地发展百万年，就再也没有什么“困死太阳系”一说了。

那么，100万年后的人类会是什么样的？一个冷知识：与人类亲缘最近的动物是黑猩猩，它与我们同属人亚科下的人族。人族只有两个亚族，人亚族和黑猩猩亚族，它们大约于540万到630万年前分开演化。人类的祖先从远古猿类进化成如今的样子，只花了600万年时间。

从演化的角度考虑，100万年后的“人类”，可能与我们也没有太大的关系，完全进化成另外一个物种了。