月亮远离地球,最终可能会飘向哪里?
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发布时间：2022-04-24 16:41
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时间：2023-07-13 22:43
文章来源：果壳网
琢磨地球大小和月亮、太阳的计算，想起在月亮上看地球，感觉挺好玩的，一个在天空永恒不动的神奇大陀螺。这方面的专门文章肯定有，以前好像没看过。
(一)地球上的月亮什么样
先说点废话，描述一下地球上的月亮什么样，补充点基础知识。
【样子】地球上的月亮，是一个银色的圆盘。因为月亮本身不发光，只反射太阳光，所以在不同的晚上，有不同的圆缺盈亏月相，对应地月日三者不同的彼此方位。又因为月亮始终一面朝地球，所以我们看到的月亮表面，永远是一个模样，而没有地球仪那样的旋转变化。
在北半球看见的月相。南半球看见的是上下左右倒置的。维基图片。
【轨迹和速度】月亮每天从东向西划过天空，速度比太阳稍微慢一点，一个月后回到原位。形象点说，太阳用一个月时间追月亮一圈，具体是29.53天。月球同时受地球和太阳引力作用，具体轨迹特别复杂，天文学家都头疼。
【亮度】月亮挺亮，我们足以看清它表面的明暗图案。月亮又不是太亮，不像太阳晃眼，很适合肉眼直接观看。
【大小】太阳和月亮是地球上能看到的两个最大天体，其他所有的天体，包括行星和恒星，都小到点状。在地球上看到的太阳和月亮几乎一样大，这是一个很大的巧合。具体数据，月亮视角为0.52°，是1圈360°的0.15%，早晚出入地平线各需2分钟多一点。精确计算，月亮的视角比太阳略微小一点点，但由于速度慢，“月出”比日出经历时间稍微长一点。
调侃一句，严格说来，地球上当然也能看到比日月视角更大的天体。但如果我们看到的彗星或小行星变成的流星，在天上比太阳和月亮还大，那应该是我们人生的最后一眼了。
【日食和月食】太阳离地球比月亮远。当太阳在天上追上月亮(农历初一)，月亮围绕地球正巧旋转到太阳和地球之间的时候，月亮的影子遮住了太阳，发生日食。相反，当月亮绕到地球和太阳连线的背面(农历十五满月)，进入地球的阴影，就发生月食。
因为地日月系统的复杂，月球绕地球和地球绕太阳不在同一个平面，所以日月食现象相对很少，远不是每个月都发生，偶尔发生也多是偏食而少有全食。地球的直径是月亮的近4倍，地球阴影是月亮的近3倍，所以月食现象比日食多。月球阴影比地球小非常多，在某一个特定地方能看到的日全食的机会非常小。
自己能想到的月亮知识，大致这些。废话到此为止，现在让我们登月，去看地球吧。
(二)月亮上的地球什么样
【太阳】说地球前，得先说太阳，月亮上太阳的地位同样是最重要的，决定着昼夜冷暖和地球的模样等等。月球也是由西向东自转，因此在月亮上，太阳和其他所有天体(地球除外)，同样是东升西落。由于月球的自转周期(会合周期)是一个月，因此月亮上的一个昼夜为29.53个地球日，比地球上漫长很多。地球上的日出经历时间，从太阳露头到跳出地平线，只需约2分钟8秒，月亮上的日出历时约1小时3分钟。
具体说，因为潮汐锁定，月球的公转和自转周期相同，因此只有一面朝地球。由于地球自转和公转，月亮上的一天即地球上的一个月，比月球实际的恒星周期要长一个地球日多一点时间。
【前提】下面开始在月亮上看地球之前，需要首先明确一点，月亮上能看到地球么？据说在月亮上(白天)拍摄不到星星，这曾是阿波罗阴谋论自以为是的傻*处之一，不多说。那么，也许在月亮上的白天，同样看不到地球，和地球上看月亮一样。感觉这个可能性存在，不过也许白天也能模糊看到。月亮上的事，只有阿波罗宇航员们真经历过，咱哪能猜得出来。
【地点】月球上不是所有地方都能看到地球。因为月亮始终只有一面朝地球，所以在月球的背面，等一万年天上也没有地球的影子。人类已有的6次登月，阿波罗的宇航员们，当然都是在月球正面登月的。如果在月亮背面，他们不仅看不到地球，还没法和地球上的控制中心联系。
【位置】感觉最好玩的一点，月球上看到的地球是不动的！这和地球上看月亮正相反，地球上的月亮位置一直移动，但月亮表面不动，正因为此，月亮上的地球，位置永远不动，只是地球表面的五洲四海在不停地旋转。地球的位置不动，就不存在轨迹和速度等，也没有所谓的“地出”、“地落”。
后面提到的阿波罗8号在月亮上看到的“地出”，是因为飞船在围绕月亮旋转。当然，在月球上不同的地点，地球在天上的位置是不同的，可能在头顶正上方、天空的某个位置、地平线上、或者脚下的某个方向。走到海角天边，虽然走不到地球，但能走到看不到地球的地方。
【大小】在月亮上看地球有多大，似乎是一个容易让人产生错觉的问题，好像应该相当大。其实，地月距离等于月地距离，在月球上看地球，相当于在地球上看地球大小的月亮。地球直径是月球直径的4倍不到，所以在月球上看地球，也就是地球上看月亮的4倍不到点大小，最大视角不过2°，没多大。不过，月球上的太阳和地球上的太阳几乎一样大，因此在月球上看天，地球是当然的最大天体，大致是太阳的4倍大。
另说一句，计算得知，太阳系大行星的大卫星中，土卫一上土星视角最大，为38°。木卫十六上木星视角为66°。那种壮观场景，艺术家们描绘了一些，如阿凡达电影中潘多拉星球的主星的硕大无比。不过，应该只有到了实地，才能真正领略主星占据大半个天空的那种震撼吧。
【模样】地球上看到的月球，灰白、枯燥、永恒不变，与之形成鲜明对比，月球上看到的地球面貌极其丰富，彩色、鲜活、生动，陆地海洋云彩，雨林冰川沙漠。
【旋转和旋转方向】月亮上看到的地球，当然是一天自转一圈。这里的一天是地球上的一天，月亮上的一天(即地球上的一个月)，地球要转29圈半，一晚上旋转将近15圈。
有趣的是，在月球上看到的地球的旋转方向，与月球上看到的太阳与恒星天球的旋转方向，是相反的。其中原因，地球的自转速度，远大于月球自转速度(等于公转速度)。
【方位】和地球上看太阳和月亮一样，在月球的北半球，地球在天空的南面，在月球的南半球，地球在北面。在月球南半球看到的地球，同样是上南下北，从右向左旋转。
【地轴方向的旋转】更为有趣和复杂的是，月球上看到的地球不仅是旋转的，而且旋转轴的方向也一直在旋转，基本上是一个月(月球上的一个昼夜)旋转一圈。更长时间跨度，地球的旋转轴以地球年为周期，做规律的往复，在地球北半球的夏天，月亮上的晚上能看到地球的北极，而在地球北半球的冬天，月亮上看到的更多是地球南半球的模样。
【亮度】月球上看地球有多亮，我们只能瞎猜。地球直径是月亮的3.67倍，面积有13.5个月亮大小，而且月亮表面没有大气层，看到的地球，应该比地球上的月亮还要亮很多吧，
瞎猜，月亮上的地球，应该是一个挺大的、挺亮的、蓝色的圆盘，肉眼能大致看清云散时的陆地、海洋和大岛等。那一定是一副无比美丽的模样，比地球上的月亮漂亮地太多。
【地相】同地球上的月相一样，月亮上的地球也一定有“地相”，圆缺的原理、表现、周期等，和月相完全相同。因为月亮上看地球固定不动，所以地相也很简单，每个晚上千篇一律：太阳落山时地球逐渐露出身影，西边的边缘慢慢变亮，对应地球上的新月；天黑后，地球的亮度越来越高，直到“满月”锃光瓦亮；之后对应地球上的残月，后半夜的地球越来越暗，慢慢只能看到东边的边缘，直到湮没在初升太阳的光芒中。地相的周期和地球上的月相一样，一天(即一个月)一循环，天天(夜夜)有圆缺。
【月亮上的方向】月亮上的方向，同样由太阳的东升西落决定。虽然地球在天上固定不动，是个天然的、具压倒一切性质的地标，但从更广域的角度，也仅仅是一个地标而已，与方向无关。在不同的地点，地球在天上的位置和方向不同，不能作为长途旅行定向的指标。
【月球的北极星】我们只能看到月球的正面，证明月球公转和自转几乎是一个平面，这和地球公转自转的黄赤夹角(季节来历)有明显不同，地球的黄赤交角为23.5°，月球只有1.5°(对黄道)。地球上的北极星，在月球上是一个普通恒星。月球上的北方是另一个方向，北极星是另一个星星，如果上天也在月球自转轴上恩赐给它一颗遥远恒星的话。
(三)月亮上的地球
阿波罗8号看到的地球。维基图片
总之，在月亮上看到的地球，是一个神奇的大个蓝色陀螺，镶嵌在天穹上的某一个固定位置，没完没了转个不停。它没有太阳火热，却比太阳大了大致13倍，以最明亮、最皎洁和最柔和的光线，永恒地照亮夜空。地球上的白天太阳、晚上月亮，其实是相对的，只有一半的晚上有月亮；月亮上的白天太阳晚上地球却是绝对的，鲜活的地球永不落，而且从没有云雾遮掩，白天湮没在日光中，天黑后必定出现，从未缺席。
如果有月球人，他们的生存环境是这样的：白天太阳东升西落，夜晚永远有地球的明亮照明，从不间断，连后面说的“地食”都是地球上很小的一个阴影。地球对月球人的意义，肯定远比月球对地球人的意义要大得多得多。有了白天太阳晚上地球的永不停歇的照明，月球人的生活没有黑暗。月球人对于“天行健”的理解，与地球人一定有相当的不同，而且一定更为深刻。
当然，月亮上的地球也不是永恒。地球上只有一半的夜晚有月亮，月球上只有一半的地方能看到地球。对月球人最严酷的惩罚，是被流放到月球的背面；那些流民的最高理想，回到有地球的地方去。
(四)月亮上的日食和地食
类似地球上的日月食，在月球上，当地球遮住太阳的光芒时，会发生日食，当地球进入月球的阴影时，会发生“地食”。相关内容较多，单独一节。
【日食】前面瞎猜的，在月亮上看天，也许同在地球上一样，白天的天上只有明晃晃、慢悠悠旋转的太阳(一白天是地球上的半个月)，天上没有星星，也看不到地球。跟地球上不同，不是太阳追月亮，而是等到太阳某一天旋转到地球所在的天上的固定区域，阳光会被地球遮掩，发生月球上的日食。月球上的日食，即地球上的月食。
【地食】而当某一个夜晚(一晚上也是地球上的半个月)，当明亮的地球上，出现一个圆形的小阴影，对月球来说是“地食”，对地球是日食。
当然，日食和地食都只在月球面向地球的正面能看到。
【频率】在地球上，由于地球投影比月球投影大很多，所以月食比日食多很多。在月球上正相反，日食多、地食少。
【日食的表现】由于月球上看到的地球大小是太阳的将近4倍，因此发生日全食的几率相对很多，而且太阳光芒被遮掩得严严实实，不像地球上日全食时也能看到月亮阴影边缘的光亮。前面说月球人的生活没有黑暗，议论不严谨，月亮上还是有黑暗的，那就是日食的时候。太阳失去了光明，地球所在的区域，也变成一块黑漆漆的阴影。那是月球上(面向地球一面)唯一没有光亮的时刻，月球人失去了地球，也许比失去太阳更让他们恐惧。
【日食的经历时间】相比地球上的日食，月亮上的日食更多、更显著，经历时间也长很多。地球上的月亮与太阳同方向运动，日食相当于太阳在天上一点点赶上并超过月亮的过程，而月亮上的地球位置固定不动，太阳的超越速度本应当快很多。但是，月球上的一个昼夜是地球上的29.53天，太阳在天上的速度，即地球上的29.53分之一。
具体计算结果：地球上日食从初亏到复圆最长经历时间为2小时4分钟。月亮上日食最长经历时间为4小时47分，即月球上日出经历时间的大约5倍(一个地球加一个太阳)。从日食的食既到生光，有2小时41分完全黑暗，这个数据与地球上的月食计算结果相吻合。以上数据是自己按日地月平均距离计算，不一定正确。
【地球上日食的分析】由于在地球上看到的月亮是移动的，分析日食的原因对古人来说有相当的难度。只有将日食的时间、阴影大小和移动速度等与月球的运动进行仔细比较，才能得出日食与月球的内在关联，这至少需要相当的智慧程度。古巴比伦人在公元前几个世纪就已经发现日月食的18年11天又8小时的沙罗周期(不一定如此精确)，虽然严格说来与日食原理分析是两码事，对我们来说同样不可思议。
【月球上日食的分析】月球上的日食很多，相比地球上的日食，很容易判断原理：那片天空是地球的固定地盘，白天的日食的阴影，和晚上地球的位置和大小一模一样。发生日全食时，应该比晚上还黑，因为连地球的光亮都没有。黑暗中地球的模样也许能看得很清楚，当然这时地球表面不会像晚上有太阳照亮，但阴影的明亮边缘，应该足以让月球人知道，遮挡住太阳光芒的那个大号圆盘，就是地球。
【地食投影的大小】由于地日和地月距离的不固定，月球上地食阴影的大小也是多变的。这次美国日全食，看网上视频演示的动画图，阴影大小大概是美国*东西距离的几十分之一，直径大概也就100公里上下，如果是在月球上观测，肯定很容易忽略。全食都如此，更不用说偏食和环食。地球上出现日环食时，月球上的地食现象应该很不明显，肉眼可能不易察觉。理论上，如果在地球上看到的太阳和月亮一样大，则月亮在地球上的投影就是一个点。
【地食的影响】由于月球上的地球更明亮，月球在地球上的投影那么小，地食现象发生时对月球表面的影响应该非常小。整体上，月亮上的太阳有日食失去光芒的时刻，只有晚上的地球永恒。
【地球上月食的意义】对地球人来说，日月食有着特殊的意义，尤其是月食，历史上起到过非常关键的作用。亚里士多德通过月食时地球投影是圆的，证明地球是圆的，从而认识到大地是球体，完*类文明史上那一次具决定性意义的非凡飞跃。另外，月食中地球阴影的大小，应是古人计算月球尺寸、地月距离以及太阳大小和地日距离等的唯一线索。
【月球上地食的分析】同地球上一样，月球上地食的意义也很大。地食天文现象虽然不显著，但应当足够显眼，地食发生的时间、阴影的方向和速度等，都和太阳与月球的位置有着十分明显的关联，可以帮助月球人得知自己所在的大地其实是一个球体，并提供计算地球大小等天文数据的依据。
【地食的方向】地球上发生日食时，月亮阴影在地面上的移动方向，是一个有趣的问题。以大地为参照系，太阳月亮都是由东向西运动的，但看美国日全食动画，月球在地球上的投影，却是从西向东移动。想半天才明白，这里决定阴影方向的，不是太阳和月亮各自的绝对方向，而是它们彼此的相对方向。和在地球地面上观测日食的道理一样，太阳比月亮跑的快，太阳追上月亮时，月亮的阴影方向当然是从西向东。
站在月球人的角度，地食的方向也不是很容易理解。月亮是固定的，太阳在月亮的后面由西向东移动(在月球的北半球面向地球，是由右向左)，落在地球上的月亮阴影的移动方向，是从左向右由西向东。但地球本身同时也在从左到右自转，只是月球投影比地球自转更快，整体上，投影掠过地球表面的方向还是从左到右。这里的参照系，其实是地球公转的黄道面(非常接近月球公转的黄道面)，月球的左东右西，与地球的左西右东，是一正一反的对应关系，不多说了。
【偏食和全食】对地球人来说，日全食和月全食惊天动地，日偏食和月偏食也是很显著的天文现象。如果在月亮上观测，地球上发生日偏食的区域，亮度几乎没有明显变化。而地球上发生日全食的区域很小(前面说宽度只有100公里左右)、速度很快，只有少数地球人能赶上，但在月球上面对地球的任何地方，都能从头至尾清楚观看到地食中月球阴影在地球上移动的全过程。
对于地球上的月食，我们看到的地球阴影遮住的月球区域，在月亮上发生的是日全食，地球遮天蔽日。我们看到的仍然明亮的月球区域，发生的是日偏食。事实上，有更多的情形，月亮只是进入了地球的半影而不是本影区域，这时发生在地球上的月食现象称为半影月食，月面光亮的减弱很轻微，但同时发生在月球上的日偏食，相对而言要显著得多的多。
【频率和影响】月球上看到的地食，比地球人对日食的感受差得太远，但只要地球上某些地点发生日全食，月球上任何地方都一定能观测到。月球上的日食，比地球上的月食要多很多，更要显著得多的多。综合，月亮上的日地食，发生的频率和影响，比地球上的日月食都要大很多。其原因只有一个：地球比月亮大多了。
最后，月球上的日地食，人类估计还没有看到吧。其实，像后面议论的，别说月球上的日地食，月亮上的地球的美丽模样，到今天人类还没有真正领略过呢。
后文见续。
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时间：2023-07-13 22:44
从月球上看地球
“我们在科幻片里经常有这样的镜头，蓝色的地球正从月平线上冉冉升起，事实上，这是错误的。”《天文爱好者》杂志社社长、青年天文专家李鉴说，在月球上看地球，它基本上是固定不动的，不会有东升西落。这是因为月球的自转周期和绕地球的公转周期相同，使得它总是以同一面朝向地球，所以我们在地球上根本看不到月亮的背面，只能看到月亮迎向地球的这一面。同样地，在月球上看地球，只有在月球迎向地球的这一面能看到地球，在月球背面，根本就看不到地球。在月球上的绝大多数地方，看不到地球冉冉升起。
但是因为月球的运动十分复杂，在月球上看地球，它也不是纹丝不动的。地球会在一个很小的天区内步履极慢地徘徊，每月（准确地说是一个交点月，等于27.21222天）一个往复。这个小天区宽（即东西方向）约15°48‘，高（即南北方向）约13°20’，大致相当于北斗七星斗勺的范围。这种摆动使得在月球上有很小一部分地方能看到极为缓慢的“地出”，这就是月表上那些能看到地球位于地平线附近的临界区域，约占月面的20%左右，而一次“地出”的持续时间则往往长达48小时左右！相比之下，在地球上看到的日出和月出，持续时间往往不过两三分钟而已。
除太阳外，月球天空中最夺人眼球的天体非地球莫属。地球夜空中的月球呈白色，而月球天空中的地球则大部分呈蔚蓝色，而且显得相当大–月球上看到的地球角直径约为2度，要比太阳直径（约为半度）大了将近3倍，不难看出地球上空的白色云系；如无云系，眼力好的人甚至能大致分辨出各大洲、大洋的轮廓。大地球、小月球，再加上地球大气对阳光的反照率远高于月球的灰色表面，月球上所接收到的“地光”远强于地球上的月光，在这种“地光”的照射下，即便是月球上的夜晚，看书大概也不成问题。
地球上看月亮，有圆有缺。月球上看地球，同样也有圆有缺。它们的圆缺周期和形成原因都完全相同，都是因为阳光照射角度与观测角度之差而形成的。有趣的是，地球的圆缺与月亮的圆缺正好相反，当地球上看到圆圆的满月时，在月球上看地球却是黑乎乎一片，就好像地球上看“新月”一般，暗不可见。地球上看到娥眉月时，月球上看到的地球则仿如“凸月”，二者正好互补，凑成一个整圆。当然，由于地球比月亮大得多，二者不可能真的拼成一个圆。
如果在月亮上看星空和太阳，和从地球上看有哪些不同？
李鉴说，月亮上是一片死寂的世界，，不仅风景单调，而且从月亮上望过去，因没有大气分子散射阳光，因此月球上的天空中，看不见蓝天白云，也不会有彩虹和风沙，但永远有灿烂的群星和清澈的银河。月球上的星空背景，不论白天黑夜，都是漆黑一片的。太阳、地球、群星都在漆黑的天空里各自发出光芒。恒星的光芒不再闪烁，流星体也许会冷不丁地坠落在你的面前，事先毫无征兆，没有任何声音和亮光。
在月亮上看星空，所有星座的排列和形状，都和在地球上看到的一样，只是因没有大气遮挡，更加明亮壮观。另外，由于即便是白天也能看到星星，所以月球上的星空也没有四季的变化。
在月亮上看太阳，同样东升西落，但它在天空中自东向西移动的速度要比地球上看到的缓慢得多。特别值得一提的是在月球的两极看太阳，会发现它几乎正好位于地平线上，绕着地平线一圈圈地转动，但永远也不落下，当然也几乎不会升高。这里接收到的太阳能量十分微弱，温度极低，环形山都被拉出长长的影子，环形山*的盆地则永远处于黑暗之中，那里可能保存着大量的月球水冰。
热心网友
时间：2023-07-13 22:44
在我们中国人眼中，月亮对我们来说意义重大。古人常看月亮吟诗，才会出现那么多绝句。我们的节日也钟爱月亮，中秋节家人团聚一堂，欢声笑语一起赏月。从小流传下来的故事也有月亮，嫦娥玉兔吴刚的故事早已烂熟于心。然而我们从没想过，月亮正在远离我们。
早在上世纪60-70年代，“阿波罗”号登月时，宇航员在月球上安防测距仪。此后通过科学家从地球对这些仪器发射激光，通过激光往返时间对地球和月亮距离的测算。每次显示出的结果都说明，月球每年都在远离地球3.8厘米。
月球对地球的生命出现，作出了巨大的贡献。月球巨大的质量，使得地球月球之间的潮汐作用让地球轨道稳定。让地球的表面环境相对平稳下来，从而使得原始的生命诞生。所以地球的生命才得以日益壮大，生生不息。一开始有人认为是地心引力将月球推走，但是这一理论最终没有被证实。
月球的引力对地球产生周期的潮汐现象，潮汐的里在逐渐耗散着地球的自传能量，降低了地球旋转的速度。同时也导致自己以每年3.8厘米的速度远离着地球。地球也在从中起着很大的推动作用。因为如今的大西洋变得十分的开阔，已经足够使以12小时作为周期的潮汐发生共振，激起更大的波浪，推动着月球更加快速的远离着地球。
长此以外下去，月球将从我们的视野中消失。这样的行动下，地球的白天会越来越长，当然，这不是我们日常可感受到的改变。月球走了，地球转的慢了，四季的气候会变得越来越极端。冬天变得更冷，夏天越来越热。动物能适应下气候，但是之后的气候可不是能承受的下的，简直就是灾难性的。月球离得远了，引力就变得小了，潮汐逐渐衰弱。
当然，美丽的日全食也会看不到了。但是我们并没有担心的必要，因为人的生命极其短暂，这些变化都那么微小，哪里注意得到呢。而且月球并不会完全的逃离地球，地球运行越来越慢，当转的与月球轨道运行同步时，地月的平衡，会使得月球停下离开的步伐。
但是不论月球会不会停下，在这个事情发生之前，太阳就已经变为了红巨星，在这个过程里面，地球和月球肯定就被吞没了。当然，大概还有差不多50亿的时间让人类想想该怎么逃跑。
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时间：2023-07-13 22:45
我们习惯了这个孤独、明亮、灰白色的球体挂在夜空中，而很少会想到月球的存在对地球意味着什么。我们也没感谢“幸运星”，我们只有一个月球来影响并造成地球上的一些自然现象。
然而，如果地球拥有不止一个月球会怎样？如果抬头望向夜空，看到多个月亮会怎样
月球对地球施加引力牵引作用，靠近月球的一侧受到的引力作用大于背向月球的一侧，从而导致在地球上产生潮汐。事实上，月球的引力牵引使海洋在力的作用方向上向外膨胀（如上图所示）。
虽然太阳和地球之间的引力作用力比月球和地球之间强177倍，但在导致地球海洋产生潮汐方面，月球的引力作用占主导地位。因此，地球上的潮起潮落主要是由单个月球造成的。但如果月球不止一个，潮汐的规模会发生怎样的改变？
缅因大学（University of Maine）的天文学家Neil Comins写了一本名为《如果地球有两个月亮会怎样？》（What if Earth Had Two Moons?）的书。在书中，他描述第二月球位于月球和地球中间的轨道上。结果，其强大的引力牵引作用将导致地球产生比现在高出近八倍的潮汐。如此规模的潮汐将会引起自然灾害，如海啸、地震和极强的火山活动。勿庸置疑，所有这一切都将导致空前绝后的破坏，引发地球生命大灭绝。
