地球的未来：或者像金星大气高温高压，或者像火星大气稀薄寒冷

                                    杨学祥，杨冬红（吉林大学）

      关键提示：我们在2006年发现，水星、火星、地球、金星的轨道偏心率分别为0.206、0.093、0.017、0.007，大气浓度分别为极其稀薄、稀薄、标准、浓密。两者成反比的原因是，较大的轨道偏心率使行星在接近太阳时像彗星一样丢失一部分大气。地球轨道偏心率在冰期时增大为0.0607，使大气浓度和二氧化碳浓度变低，降低了对地球表面的保温作用，导致10万年周期致冷作用的增强。由于地球轨道偏心率10万年周期项振幅不到近日点进动2万年周期项振幅的一半，其引起10万年冰期周期的作用受到质疑。大气浓度变化、地壳均衡运动和强潮汐变化三种作用能增强10万年周期作用，给出10万年冰期周期的合理解释。

      如此看来，行星的大气密度和气候冷暖，主要受轨道偏心率控制。 金星的高温和浓密大气，预示地球轨道偏心率变小时的前景，而火星的低温和稀薄大气，预示地球轨道偏心率变大时的前景。

      地球的历史正是在大温暖期和大冰期之间反复变动（见表1），地球最终结局，或者像金星大气高温高压，或者像火星大气稀薄寒冷。这两种结局都不适于人类生存。

表1  银河系周期、地球轨道周期、地球自转周期、地质旋回、气候变化和地磁极性倒转^[1,2,16]

Table 1  Earth’s rotation periods, geological cycles and geomagnetic polarity reverse ^[1,2,16]

       理论模型研究和实际测量表明，地球内核自转较快，地壳和地幔自转较慢，形成地球内外圈层的差异旋转，核幔边界不仅是热交换边界，而且是圈层角动量交换的边界。圈层角动量使地壳和地幔自转变快，内核自转变慢，部分动能转化为热能积累在核幔边界。这是地球自转加速对应大规模热幔柱喷发的原因。

太阳系运行速度变化产生的能量变化和万有引力常数G变化引起的能量变化

       Dirac（1938）、Brans和Dicke（1961）、Shapiro等（1971）、Hoyle等（1972）都认为万有引力常数G随时间变化而减少。据Steiner（1967）的计算，G还有空间上的变化，在远银心点比在近银心点增加5%，使远银心点处日地距离减少5%，太阳辐射增加35%，日月引潮力增加20%，这是远银心点处白垩纪全球温暖期产生的地球外部原因。  

       银河系轨道周期是导致地球轨道偏心率变化2.5亿年周期的原因。  

       人类无法控制地球的未来，伴随地球环境的恶化，人类必须寻找更适宜生存的其他行星。火星人或许曾面临同样的选择。

参考文献

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