地球の未来
クリストファー・スコティーズ(英語版)とその同僚は、 パレオマップ・プロジェクト(英語版)の一環として、数億年先の未来までの大陸の動きを精密に示した。スコティーズらのシナリオでは、現在から5000万年後には地中海が消失し、ヨーロッパとアフリカの衝突によって現在のペルシャ湾の位置までのびる山脈が誕生する。オーストラリアはインドネシアと合体し、バハ・カリフォルニア半島は海岸に沿って北上する。新たな沈み込み帯が南北アメリカ大陸の東の沖に出現し、東の海岸線に沿って山脈が形成される。南方では、南極の北上によって南極氷床はすべて溶解し、同様にグリーンランド氷床(英語版)も溶解するため、海洋平均水位は90 m (300 ft)上昇する。大陸の集中は地球の気候に変動をもたらす。
このシナリオでは、大陸の広がりは現在から1億年後に最高潮に達し、その後すべての大陸の合体が始まる。2億5000万年後には北アメリカがアフリカと衝突し、時を同じくして南アメリカはアフリカの南端を包み込むように合体する。大陸の合体により、新たにひとつの超大陸(パンゲア・ウルティマ大陸として知られる)が形成され、一方で拡大した太平洋は地球の半分の領域にわたって広がることになる。南極大陸は方向を180度転換して南極点に舞いもどり、新たに氷帽を形成する。
太陽の中心核における水素の融合が終わり、中心核の殻の周囲の水素が融合され始めると、中心核は収縮を始め、一方で中心核より外側の層は膨張していく。その後の10億年間、太陽光度は絶え間なく増加していき、太陽が121億6700万歳になった時点での光度は、現在の光度の2730倍にも達する。この頃には地球の大気のほとんどが宇宙空間に散逸している。地球表面には溶岩の海が広がり、そのなかを金属・金属酸化物の大陸と耐火物の塊が漂っており、地表の温度は2,400 K (2,130 °C; 3,860 °F)を超える。一方、赤色巨星になった太陽の質量は、太陽風によって急激に失われていく。太陽風は太陽の質量の約33パーセントを流出させると予想される。太陽質量の減少は重力的な影響を弱め、太陽系の惑星が描く公転軌道は大きくなる。地球の軌道半径は最大で、現在の値の150パーセントまで増加する。
赤色巨星に向かう太陽の膨張は、その最終期においてもっとも激しくなる。太陽がおよそ120億歳になったとき、水星と金星は膨張する太陽に飲み込まれる可能性が高い。その時点での太陽の半径は最大1.2 AU (180,000,000 km)に達する。
ウォードとブラウンリーは、バージェス頁岩(カナダ、ブリティッシュコロンビア州)の化石資料を利用してカンブリア爆発時の気候を推定し、それを活用して太陽光度の増加と酸素濃度の減少による気温の上昇が、動物の最終的な絶滅をもたらすであろう未来の気候を予測した。ウォードらの予想では、一部の昆虫、トカゲ類、鳥類、小型哺乳類および海洋動物は、植物の大量絶滅後でも存続する可能性がある。しかしながら、植物による酸素の補充が得られない状況では、生き残った動物も数百万年以内に窒息により絶滅する可能性が高い。ある種の光合成が継続されることにより、十分な酸素が大気中に残されると仮定した場合でも、上昇し続ける地球の気温は徐々に生物多様性の減少をもたらすと考えられる。
地球の気温が上昇し続けるなか、生き残った動物は極地(および地下)に追いやられる。それらの動物は主として極夜に活動し、酷暑の白夜は夏眠状態で過ごすことになる。地表のほとんどは不毛な砂漠になっており、ほとんどの生命は海洋に存在している。しかしながら、陸上から海洋に流入する有機物の量が減ると、水中の酸素量も減少していく。そして陸上の生命と同様の過程を経て、水中の生命も絶滅に追いやられる。この絶滅プロセスは、淡水種の消滅から始まり、無脊椎動物の消滅で締めくくられる。もっとも長く生存する無脊椎動物は、生きた植物に依存しない生物(シロアリなど)や、熱水噴出孔に生息する生物(ガラパゴスハオリムシ属の環形動物など)であると考えられる。これらの絶滅プロセスの結果、多細胞生物は約8億年後に絶滅を迎える可能性がある。同様に、13億年後には真核生物が絶滅する可能性があり、その後には原核生物だけが残される。
プレートテクトニクス理論により、地球上の大陸が、年間数センチメートルの速度で地球表面上を移動することが証明されている。この現象は未来においても継続していくと予想され、プレートの移動と衝突が引き起こされる。大陸移動はふたつの要因(地球内部のエネルギー発生と水圏の存在)によって促進される。そのどちらかが失われた場合、大陸移動は停止する。地球内部で発生する崩壊熱は、マントルの対流およびプレートの沈み込みを、最低でも今後の11億年間にわたって維持するのに十分である。
現時点で、北アメリカ大陸と南アメリカ大陸はアフリカ・ヨーロッパから遠ざかるように西に移動している。研究者は、この現象が未来においてどのように継続するかについて、いくつかのシナリオを提示している。それらの地球力学的モデルは、海洋地殻が大陸の下に潜る際の沈み込みによって2種類に分類できる。内転型モデルでは、新しく、内側の大西洋が優先的に沈み込みこまれ始めることで、南北アメリカ大陸の移動方向が現在とは逆になる。
超大陸の形成は地球環境に劇的な影響をもたらす。プレート同士の衝突は造山運動を引き起こし、それにより天候パターンが変化する。氷河・氷床の増加により、海洋水位は低下する可能性がある。超大陸の出現は、地殻表層の風化速度を上昇させる可能性があり、それは有機物埋没率の増加(二酸化炭素濃度の低下)をもたらす。地球の気温は低下し、大気中の酸素濃度は上昇する。酸素濃度の増加は気候に影響を与え、さらなる気温の低下を引き起こす。これらの変化はすべて、新たなニッチ(生態的地位)の出現につながり、生物の進化を加速する可能性がある。
超大陸はマントルを覆い、マントルからの熱移動を抑制する。閉じ込められた熱の集中により火山活動が引き起こされ、噴出した玄武岩質の溶岩が洪水のように広範囲を覆う。リフト (地質)が形成され、超大陸は再び分裂することになる。超大陸の分裂が開始されると、(白亜紀での例と同様に)地球は気候の温暖化を経験する可能性がある。