地球の未来
太陽系が銀河系を公転する過程において、ほかの恒星が偶発的に接近し、太陽系に破壊的な影響をもたらす可能性がある。ほかの恒星との近接遭遇は、オールトの雲に属する彗星の近日点距離を著しく減少させる(オールトの雲は太陽の0.5光年以内の軌道を回る、氷の天体群による球殻状の領域)。その結果、恒星の接近によって内太陽系に到達する彗星の数が40倍に増加する可能性がある。彗星の地球への衝突は、地球上の生命が大量絶滅する引き金になり得る。破壊的な影響をもたらす恒星の接近は、4500万年に1回の平均頻度で発生する。太陽と、太陽近傍に存在するほかの恒星との衝突が発生する平均間隔は、およそ3 × 10 年(30兆年)であるが、これは天の川銀河の推定年齢(1.3 × 10歳)よりもはるかに長く、そのような事象が地球の一生において起こる確率の低さを示している。
直径5–10 km (3.1–6.2 mi)以上の小惑星または彗星の衝突によるエネルギーは、地球規模の環境災害(英語版)を引き起こすのに十分であり、種の絶滅に統計学的に有意な増加をもたらす。大規模な衝突により散乱する細かいちりの雲は、地球を覆い隠し、1週間のうちに地表温度を約15 °C (27 °F)低下させ、光合成も数ヶ月にわたって中断される。
微生物は、栄養豊富なニッチ(生態的地位)の増加により恩恵を受ける可能性が高い。現存する大型脊椎動物の新種が出現する可能性は低く、一方で食物連鎖の短縮が起きる可能性は高い。
地球規模の影響をもたらし得る既知のリスクについては、多数のシナリオが存在している(地球滅亡のリスク(英語版)を参照)。人類が自ら引き起こすリスクには、気候変動、ナノテクノロジーの乱用、核兵器による大量殺戮、プログラムされた超知能による戦争、遺伝子工学が生み出す伝染病、物理学的実験が引き起こす災害などが含まれる。同様に、いくつかの自然現象も人類の存続を危険に晒す可能性がある。強い病毒性をもつ疾病、隕石衝突、暴走温室効果、資源の枯渇などがそこに含まれる。これらのシナリオが実際に起こる確率を推定することは、ほとんど不可能と言えるほどに困難である。
人類が絶滅すると仮定した場合、絶滅後には人類によるさまざまな建造物も朽ちて崩壊していく。最大級の建造物でも約1000年でその数が半減すると推定される。もっとも長く残存すると考えられる建造物は、露天掘りの採鉱場、大規模な埋め立て処分場、主要な幹線道路、大規模な運河、アースダムなどである。ギザのピラミッド群、ラシュモア山の彫刻などいくつかの石造りの巨大モニュメントは、100万年後でも何らかの形で残存する可能性がある。
気温の上昇は化学反応プロセスを加速し、ケイ酸塩鉱物の風化速度は上昇する。ケイ酸塩鉱物の風化プロセスは、二酸化炭素ガスを固体の炭酸塩に転換する。現在から6億年以内に、大気中の二酸化炭素濃度はC3型光合成を継続するためのしきい値(50ppm)を下回る。この時点で、現在の形態の樹木・森林は存続することができなくなる。最後に生き残る樹木は常緑針葉樹となる。一方でC4型光合成は、はるかに低い二酸化炭素濃度(10ppm超)でも継続することができる。C4型光合成を利用する植物(C4植物)は、最短でも現在から8億年後、長ければ12億年後まで生存する可能性がある。現在から12億年後には、上昇する気温により生物圏の維持は不可能になる。目下、C4植物は地球上の植物バイオマスの約5パーセントに相当し、既知の植物種の1パーセントを占めている。例として、イネ科の植物の約50パーセントがC4型光合成経路を利用しており、同様にヒユ科の植物の多くがC4型光合成経路を利用する。
二酸化炭素濃度がかろうじて光合成を継続できる限界の水準まで低下すると、大気中の二酸化炭素の比率は揺れ動き、上昇と下降を繰り返すと予想される。これにより、二酸化炭素濃度が(地殻活動と動物の影響によって)上昇するたびに陸上の植物は繁栄することができる。しかしながら、長期的な傾向においては残存する二酸化炭素も、その大半が大気中から失われることになり、最終的に陸上の植物はすべて死滅することになる。一部の微生物はわずかな二酸化炭素濃度(数ppm)でも光合成を行うことが可能であり、このような生命体は気温の上昇や生物圏の喪失によってのみ絶滅を迎えると考えられる。
中心核のヘリウムが核融合によって炭素に転換された後、太陽の中心核は再び収縮を始め、外層のガスを惑星状星雲として流出させた後、小さな白色矮星へと進化する。現在から500億年後、地球と月が太陽に飲み込まれず残っていた場合、両者に潮汐ロックが起こり、地球と月は互いに常に同じ面で向かい合うことになる。その後、太陽の潮汐作用が地球・月系(英語版)の角運動量を奪い、月の軌道は減衰され、一方で地球の自転は加速される。
地球・月系への太陽の干渉により、月は地球に向かって緩慢な速度で近づいていき、現在から約650億年後には地球と衝突すると予測されている。
今後の30兆年という歳月の間には、太陽はほかの恒星との近接遭遇を経験することになる。結果として、太陽を公転する惑星の軌道は乱され、太陽系から放り出される可能性もある。地球がここまでに挙げた全ての事象を回避すると仮定した場合、地球の最終的な消滅は、10年(1垓年)後、重力放射による軌道の減衰の結果、黒色矮星と化した太陽と衝突することによってもたらされる。