地球の未来
10億年後には、現在の海洋の約27パーセントがマントルに沈み込まれる。一方、太陽光度が現在よりも10パーセント増加すると、地球表面の平均温度は320 K (47 °C; 116 °F)まで上昇する。その場合、地球の大気は「湿潤温室状態」に入り、海洋の蒸発が急激に進行する。未来の地球環境を予想したモデルによると、湿潤温室状態では成層圏に含まれる水蒸気が増加していく。それらの水蒸気が太陽からの紫外線を受け、水分子が光解離によって分解されると、水素が地球の大気圏から流出する。このプロセスの最終的な結果として、現在から約11億年後には地球から海水が消滅する可能性がある。
海洋が消滅した後も、深層地殻とマントルから絶えず水が放出されるため、地球表層には水が存在し続ける。深層地殻とマントルには、現在の海洋に存在する量の数倍の水が存在することになると予想される。水は極地にも一定量残ることが考えられ、時には暴風雨が発生する可能性もある。しかしながら、地球は基本的に乾燥した砂漠の惑星となり、赤道には大規模な砂丘地帯が広がっており、かつて海底だった場所に存在するいくつかの塩原は、チリのアタカマ塩原によく似た景観をもつことになる。
プレートは潤滑剤としての海水を失い、その運動は停止する可能性が高い。もっとも顕著な地質学的活動のサインは、マントルのホットスポット上に位置する楯状火山がもたらすことになる。
大規模な天体の衝突が発生する平均間隔は、最低でも推定1億年である。シミュレーションでは、このような衝突頻度は過去5億4000万年間において5 - 6回の大量絶滅と、それよりも深刻度の低い20 - 30の事象を引き起こしたとされる。この数字は、顕生代における大規模絶滅の地質記録と一致する。天体の衝突による災害は未来においても継続すると見られている。
超新星は恒星の劇的な爆発であり、天の川銀河においては超新星爆発が40年に1度の平均頻度で発生している。地球史上では、多数の超新星爆発が100光年以内の距離で発生してきた可能性が高い。地球から100光年以内での超新星爆発は、放射性同位体で地球を汚染し、生物圏に影響を与える場合がある。超新星が発するガンマ線は大気中の窒素と反応し、亜酸化窒素を生成する。亜酸化窒素の発生は、太陽の紫外線から地上を保護しているオゾン層の破壊を引き起こす。UV-B紫外線が10 - 30パーセント増加するだけで、地球上の生命(特に、海洋食物連鎖の土台をなす植物プランクトン)は甚大な影響を受けることとなる。地球から26光年の距離での超新星爆発はオゾンの柱密度を半減させる。
地球の核領域は鉄を主成分としており、半径1,220 km (760 mi)の内核(固体)と、半径3,480 km (2,160 mi)の外核(液体)に分かれている。外核領域では地球の自転によって対流渦が起こり、ダイナモとして機能することで磁場が生まれる。これにより形成される地球の磁気圏は、太陽風の粒子を偏向し、スパッタリングによって大気圏が著しく浸食されることを防ぐ。核からの熱がマントルに向けて外側に伝達されると、最終的な熱の流れは外核(液体)内側の境界を凝固させ、熱エネルギーが放出され、内核(固体)が拡大する。この鉄の結晶化プロセスは 10億年間にわたって継続しており、現代でも内核の半径は平均年間0.5 mm (0.02 in)の速度で拡大し、それに合わせて外核は失われる。この内核の成長プロセスは、ダイナモを駆動するためのエネルギーのほぼすべてを供給している。
内核の成長により、現在から30億 - 40億年後には外核のほとんどが消費され得ると予測されている。その後には、鉄とその他の重元素による、ほぼ固体の中心核が形成される。残存する液体の外層は、比較的軽い元素を主成分とすることになり、もはや混合はあまり起こらない。別の可能性として、どこかの時点でプレートの運動が終了することで地球内部の冷却効率が低下し、内核の成長が停止することが考えられる。いずれの場合も、内核の成長は磁気ダイナモの消失をもたらす可能性がある。ダイナモ機能の喪失は、地球の磁場をおよそ1万年で崩壊させる。磁気圏の消失は、地球の外気圏から宇宙空間への軽元素(特に水素)の散逸を増長し、生命の存在に適した環境は損なわれる。
生物学的・地質学的な地球の未来の推定は、長期的に存在するいくつかの影響因子が、将来的にもたらす結果の予想に基づいて行われる。長期的な影響因子には、地球表面の化学的性質、地球内部の冷却速度、太陽系のほかの物体による重力作用、絶え間なく増加する太陽光度などが挙げられる。地球の未来の推定における不確定要素のひとつは、人類がもたらしたテクノロジーによる現在進行中の影響である。そのようなテクノロジーの一例である地球工学は、この惑星に重大な変化をもたらす可能性がある。現在進行中の完新世絶滅(英語版) はテクノロジーによって引き起こされており、その影響は最長で500万年間にわたって継続する可能性がある。一方で、テクノロジーは人類の絶滅を招く可能性もある。人類絶滅後の地球は、長期的で自然なプロセスのみに由来する、より緩慢な変化のペースを徐々に取りもどしていく。
何億年もの歳月の間には、偶発的な天文現象が地球全体の生物圏にリスクをもたらし、大量絶滅を招く可能性がある。例として、直径5–10 km (3.1–6.2 mi)以上の彗星または小惑星の衝突、近地球超新星と呼ばれる大規模な爆発(太陽から半径100光年の範囲で起きる超新星爆発)などの天文現象が挙げられる。