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地球的未来可以由几个地球长期的转变估计，包括地球表面的化学状态、地球内部冷却的速度、地球与其他太阳系行星的摄动，以及太阳光度稳定的增长。这个估计当中有一个不明朗的因素，那就是人类科技的发展[2]对于地球所作的持续变化，包括可以对地球造成明显变化的地质工程。[3][4]目前的生态危机[5]主要是由人类科技发展导致[6]，而其影响可能会持续长达500万年。[7]科技发展亦可能导致人类灭绝，使地球回复到缓慢的进化步伐及长期的自然过程。[8][9]
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在数以亿年计的时间尺度，随机的天体事件可以对全球性生物圈带来威胁，这可能会导致物种大灭绝。这些天体事件包括100光年内的超新星爆发，直径为5-10公里（3.1〜6.2英里）以上的彗星或小行星。其他大型地质事件更具可预测性。如果忽略全球暖化的长期影响，米兰科维奇循环估计地球将会继续处于冰期至少到第四纪冰河时期结束。这是由地球轨道的离心，转轴倾角及进动现象的因素导致。[10]随着超大陆旋回的进行，地球板块将可能在2.5至3.5亿年间形成一个超大陆。在15至45亿年后，地球的转轴倾角可能出现最多90度的变化。
在未来40亿年中，太阳的光度会持续增加，令抵达地球表面的太阳辐射亦持续上升。这样会令矽酸盐的风化作用加速，并使地球大气的二氧化碳浓度下降。在6亿年内，大气中二氧化碳的浓度将低于维持C3类植物光合作用所需的水平。C4类植物虽然能在二氧化碳浓度低至百万分之十的环境下生存，但长期来说地球的植物是趋向灭亡，而动物也会因欠缺氧气的补充在数百万年后灭种。
在10亿年后，太阳光度将高于目前11%，这足以令大气层成为“温室”，使海水大量蒸发，而板块构造很可能到此结束。然后，地球的核心发电效应也会消失，令大气的磁层衰减，大气外层的挥发性物质会加速散失。由于这些过程，多细胞生命形式可能在大约8亿年内灭绝，真核生物在13亿年内灭绝，原核生物能坚持更长的时间，但是它们可能不得不躲藏在两极的深处。至28亿年后，最后的原核生物也将灭绝。40亿年后，上升的地球气温会引发逃逸温室效应，至此地球将无法维持任何生命形式。地球最有可能的命运是，75亿年后进入红巨星阶段的太阳膨胀到地球的轨道，并把地球吸收。虽然届时地球轨道可能因为太阳质量的散失而向外延伸至目前火星的位置，但即便地球因此幸存，也只会最终变成一颗“烧焦的石头”。
人类对地球生物圈有关键影响，其庞大的人口主导著地球上许多生态系统[3]，现阶段人类活动已经产生了地球表面显著的变化。超过三分之一的土地面积被人类改动，并使用了全球约20％的初级生产[4]。工业革命以来，大气中二氧化碳的浓度增加了近30％[3]。这导致了广泛及持续的物种灭绝，总称为全新世灭绝事件。自20世纪50年代以来，人类活动所造成的大规模物种灭绝占总物种数约10％（截至2007年）[6]。目前大约有30％的物种有在未来一百年内灭绝的危机[11]。现代的物种灭绝事件主要是栖息地的破坏、广泛分布的入侵物种、人类的狩猎与气候变化的结果[12][13]。物种灭绝的后果会持续至少500万年[7]，这可能会导致地球生态的生物多样性下降。
目前有多个已知可对人类生存造成威胁甚至使人类灭亡的危机。这些由人类自身造成的危机包括奈米科技的误用、核战争、基因工程造成的疾病，或由一些物理实验所造成的大型灾难。同样，一些自然事件可能造成世界末日的威胁，包括致命性的疾病、小行星或彗星的撞击事件、失控的温室效应及资源枯竭。然而，计算这些情况发生的实际可能性十分困难 [8][9]。
如果人类灭绝，人类建造的各样建筑物将开始腐烂。大型建筑物的半衰期估计约为1000年。能存在最长时间的建筑物有可能是露天矿场、大型垃圾填埋场、运河、主要公路及大型水坝。一万年后，几个巨大的石碑如吉萨金字塔群或拉什莫尔山仍可能以某种形式生存[9]。
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