科學界一直流傳著一個令人不寒而栗的假說:太陽系繞銀河系公轉的周期,約 2.2 億至 2.5 億年,像一個宇宙級的死亡時鐘,它滴答作響的節奏,操控了地球生命史上的 5 次生物大滅絕。
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我們的太陽系并不是宇宙的中心,它位于銀河系獵戶座旋臂的內側邊緣,距離銀河系中心大約 2.6 萬光年,在銀河系中心巨大引力的牽引下,太陽帶著所有的行星,正以每小時 82.8 萬公里的恐怖速度,繞著銀河系中心狂奔。
在這個速度下,太陽系跑完一整圈,大約需要 2.2 億到 2.5 億個地球年。
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這就意味著:如果把 2.2 億年看作地球的“一年”,那么地球現在的年齡大約只有 20 歲,上一次太陽系運行到目前這個銀河系位置的時候,地球上還沒有人類,沒有哺乳動物,甚至連恐龍都才剛剛在三疊紀的晨光中試探性地邁出第一步,太陽系誕生至今,大概只繞著銀河系轉了 20 圈。
現在,我們把地球生命史上的“五次大滅絕”的時間線拉出來看看:
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奧陶紀-志留紀大滅絕:約 4.4 億年前,晚泥盆紀大滅絕:約 3.65 億年前,兩者間隔 7500 萬年,二疊紀-三疊紀大滅絕:約 2.52 億年前,間隔 1.13 億年,史上最慘烈的滅絕事件,96% 物種消失,三疊紀-侏羅紀大滅絕:約 2.01 億年前,間隔 5100 萬年,白堊紀-古近紀大滅絕:約 6600 萬年前,間隔 1.35 億年,主要是恐龍滅絕。
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發現了沒?
如果災難是嚴格按照 2.2 億年的“銀河年”周期發生的,那么在過去 5 億年里,地球最多只會經歷 2 到 3 次大滅絕,而且這五次滅絕之間毫無規律可言。
因此太陽在銀河系的公轉,并不是造成 5 次大滅絕的直接元兇,但是古生物學家在化石記錄中,確實發現了一些更短的滅絕周期,比如科學家理查德·穆勒等人通過數據分析,發現地球生物滅絕似乎存在一個約 2600 萬年到 3000 萬年,以及一個約 6200 萬年的潛在震蕩周期。
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如果太陽公轉背不了這個鍋,那銀河系里還有什么周期能對得上號呢?
答案藏在太陽的另一種運動姿態里。
太陽繞銀河系公轉,并不是像在平整的冰面上滑冰一樣平穩,銀河系是一個有著一定厚度的扁平圓盤,由于盤面上下物質引力的相互拉扯,太陽在繞圈的同時,還在像旋轉木馬一樣,在銀道面上方和下方做波浪形的上下起伏運動。
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這個上下顛簸的周期是多久呢?
太陽每穿越一次銀河系中心平面,然后再回到最高點,這個半周期的跨度大約正是 3000 萬到 3500 萬年,這個數字,立刻讓所有天體物理學家和古生物學家精神大振,因為這與化石記錄中暗示的 3000 萬年滅絕周期驚人地吻合。
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為什么穿越“銀道面”會帶來滅絕?
銀河系的物質分布并不是均勻的,星系的中心平面是物質最密集的地方,這里一個著名的地球生命毀滅者:巨型分子云。
這些極其巨大的氣體和塵埃團,質量可達太陽的數百萬倍,當太陽系在上下顛簸中穿過銀道面時,極有可能會一頭扎進這些分子云中。
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此時太陽系最外圍的奧爾特云,會受到分子云巨大引力的嚴重擾動,原本安靜旋轉的彗星,軌道瞬間被打破,像被捅了馬蜂窩一樣,化作一場持續數百萬年的“彗星雨”,瘋狂向太陽系內側砸去,6600 萬年前砸死恐龍的那顆小行星,極有可能就是這樣被從外圍踢進來的。
除了 3000 萬年的上下顛簸,地球生命還要面對另一種宇宙級的考驗:穿越銀河系旋臂。
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銀河系是一個棒旋星系,擁有幾條明亮且物質密集的螺旋臂。太陽的公轉速度和旋臂自身的旋轉速度是不一樣的,這意味著,太陽系在公轉過程中,會周期性地“追上”并穿過這些物質密集的旋臂區域。
太陽系大約每隔 1.4 億年 穿越一次主旋臂,或者每隔 6200 萬年左右 穿過一些次級旋臂結構,這恰好與化石記錄中 6200 萬年的生物多樣性衰退周期吻合。
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進入旋臂,就像駛入了宇宙的“戰區”,旋臂是銀河系中極其活躍的恒星誕生地,充滿了壽命極短、質量巨大的藍色恒星,這些恒星活不過幾百萬年,就會超新星爆發,當太陽系深入旋臂時,地球附近發生超新星爆發的概率會呈指數級上升。
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如果一顆超新星在距離地球 50 光年以內的位置引爆,它釋放的超強宇宙射線將像剝洋蔥一樣,瞬間摧毀地球保護生命的臭氧層,致命的紫外線直射地表,浮游生物大量死亡,海洋食物鏈底端崩潰,高能粒子穿透大氣層,引發全球性的大氣化學反應,產生大量氮氧化物遮蔽陽光,導致全球氣溫驟降,甚至誘發持續數百萬年的“冰雪地球”。
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有科學家懷疑,4.4 億年前的奧陶紀大滅絕,其罪魁禍首就是距離地球 6000 光年外的一次伽馬射線暴,瞬間抹去了地球上 85% 的海洋物種。
當然,將所有滅絕的責任都推給銀河系是不公平的,科學界的主流共識依然是:大多數大滅絕是由地球自身的內部劇變引發的,比如 2.52 億年前最慘烈的二疊紀大滅絕,直接原因是西伯利亞暗色巖的超級火山連續噴發了上百萬年,導致海洋酸化、全球變暖失控。
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一些地質學家懷疑,當巨大的小行星砸中地球時,其恐怖的沖擊波會穿透地心,匯聚在地球的另一端,引爆或者加劇那一側的地殼薄弱帶的超級火山噴發,也就是說,宇宙級的隕石雨可能扣動了地球火山噴發的扳機,兩者疊加,才造成了那種毀天滅地的 5 次大停機。
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讀到這里,你可能背脊發涼:那我們現在處于銀河年的什么位置?
我們正處于小行星亂飛、輻射爆表的死亡穿越中嗎?
好消息是:我們目前相對安全。
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太陽系目前剛剛穿過銀河系的中心平面,現在正以每秒 7 公里的速度向著銀道面的“上方”爬升,距離中軸線大約 50 到 100 光年,可以說,我們剛剛從高密度分子云的“泥潭”里拔出腿來,正處于兩個 3000 萬年周期的安全間隙里。
在接下來的幾百萬年里,只要沒有極其罕見的游蕩天體直接撞擊,宇宙層面的大清洗大概率不會降臨。
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當我們再次抬頭仰望銀河時,除了欣賞它的壯美,或許還應該多一份謙卑。因為我們都是這艘名為地球的飛船上的乘客,正在無邊的黑暗森林中,進行著一場沒有終點的航行。
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