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太阳系的银河漂流 尘封地球的末日云雾

[2015-07-17] 作者:世界未解之迷网 阅读量: 分享到_微信朋友圈:

  最新的研究显示,我们的太阳系很可能是从银河深处漂流到现在这个地方的。太阳系在银河中的漂流仍将继续,我们的旅行凶险重重。

  我们生活在辽阔的银河系中,我们的地球很可能是银河中唯一一个生机盎然的星球,它正坐落在银河帝国一个非常平静安全的角落――银河系的一条旋臂上,与我们的太阳系一起,以一个接近圆形的轨道围绕着银河中心旅行,与沸腾的银心保持着2.5万光年的稳定距离。

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  人们曾经认为,这是一条平稳安全的轨道,太阳系将在安逸中度过余生。但实际上,未来的旅行仍然激动人心,我们的太阳系将从明亮的旋臂中漂流而过,进入银河系广袤黑暗的虚空,然后在浓密寒冷的星云中开辟道路。

  在这个旅途中,太阳系将会遭遇种种凶险,不断经受宇宙射线的洗礼,还要躲避投向我们的天体炮弹,稍有不慎,整个太阳系就要遭受灭顶之灾。我们的银河之旅,注定了不是一条坦途。

  太阳的故乡在远方

  我们的太阳系自诞生之日起,就一直在今天这个位置吗?答案是否定的。

  很久很久以前,在靠近银河系中心地带的M67星团,天空中堆满了明亮的恒星和发光的星云,比今天银河系旋臂上乏善可陈的天空热闹了许多。然而,这样的场景并没有持续很久,一颗巨型恒星好似脱缰野马,飞驰而来,它的弓形激波冲刷着附近的邻居。太阳系如同一个漂流瓶,被冲到了银河系的边缘,远远地离开了被遗忘的故乡――我们生来就是个流浪者。

  在这个数十亿年的漫长的流浪过程中,我们的地球经历过许多来自宇宙的浩劫,但板块运动和自然侵蚀重新洗牌了地表,磨掉了那些遗迹,使我们难以考究地球经历过的流浪传奇。我们不得不寻找新的宇宙记忆库,而近在咫尺的月球,正是珍藏我们星球旅行记录的档案馆。

  月球像一个巨大的海绵,银河系扔向它的任何东西都会被其吸收,而且月球很早以前就没有大规模的地质活动了,也没有风化和侵蚀,其地表可以保存亿万年之久。超新星的宇宙射线投射到月球,会在月球土壤中留下独特的化学成分,比如高含量的铀-235或者其他同位素。你可能会说,月球土壤虽然持久不变,但持续数十亿年的辐射雨还是会将早期的单一事件记录破坏掉。科学家告诉我们,窍门在于寻找那些相对罕见的曾经持续爆发过的火山熔岩流。

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  当熔岩暴露在表面并开始冷却的时候,它保留了宇宙射线的痕迹,如果它随后被新的火山熔岩覆盖了,那么它保留的就只有其暴露期间的原始记录。我们可以用放射性定年法定位熔岩的日期,目前已被发现的月球熔岩都可以追溯到10亿年前,那时的月亮非常热,火山活动也很活跃。那些古老的月球熔岩告诉了我们一个令人惊异的事实:在10亿年前,太阳系附近的超新星爆发异常频繁――或许这是一个信号:我们的太阳系是从更加多事的银河系中心区域漂流而来的。

  除了月球,太阳本身也为我们提供了证据:与周围的恒星邻居相比,太阳富含更多的重元素,这表明它诞生于繁忙的银心区域。经过多年研究,天文学家已经相信,太阳很可能诞生于距离我们今天2800光年之遥的M67星团,M67是银河系最古老的疏散星团之一,曾经拥有无数明亮的新星,我们的太阳可能就是其中之一。

  超新星――怒放的死亡花朵

  在远离故乡的艰险旅途中,太阳系遭遇的最大凶险来自超新星爆发。

  天空被明亮的、蓝白色的年轻恒星点缀着,其中的一些还携带着它们形成时的气体尾巴。最明亮的恒星比2万个太阳的光还亮,但它的明亮是一个警告信号。很快,这颗恒星爆炸了,将黑夜驱逐了几周之久。与赐予生命、带来温暖的太阳光不同,这样的光芒带来了死亡。

  在一个近邻的银河系旋臂里,距离太阳系目前位置大约1000光年的地方,是猎户星云――一个巨型恒星们的诞生之地。我们的太阳系曾经漂流到这种靠近恒星摇篮的地方,这是一个危机四伏的区域,灾难随时都会降临。某颗巨型恒星迅速地燃尽自己的燃料,在几百万年的时间里,它的核心坍缩了,这颗虚弱的星星起初看上去并不有害,仅仅是一个勉强可见的斑点,但是它会生长,在很短的时间里,它就成长为一颗能量巨大的超新星。

  即使远在数十光年距离之外的超新星,其释放的X射线也能够摧毁地球的臭氧层,让有害的太阳紫外线倾泻到地表。超高能量的宇宙射线将会持续轰击地球长达数十年,在耗尽臭氧层的同时,危害生命组织,并且种下引发气候巨变的云层。这种动荡会引发生物的大灭绝,以至于彻底改变地球生命的演化史――有科学家就猜测,正是超新星的爆炸,加速了6500万年前恐龙的灭绝。

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  在过去,有关超新星在地球上留下的证据是寥寥无几的,但在1999年,德国科学家在南太平洋中的沉积物中发现了铁60同位素。这种同位素的半衰期有260万年,不能在地球上产生,但是却会因为超新星的爆炸而被喷射到地球。如果铁60是一个超新星的肮脏的足迹,这表明,仅仅几百万年前,距离我们100光年远的地方,曾有一颗超新星发生了爆炸。没有人能确切知道,我们未来邂逅超新星的可能性有多大,但我们的确晓得,每当地球经过一条旋臂时,这种情况发生的可能性就会增大很多。

  尘封地球的末日云雾

  黑暗正在降临。起初只是一小块没有星光的黯淡碎片,但是它慢慢地扩张,直到遮住了整个天空。在长达100万年的时间里,太阳被遮蔽,外来的尘土和云气倾注于我们的大气层,万物凋零,一片死寂。地球被云和冰紧紧包裹,宛如一面苍白的球形镜子,面对着黑压压的宇宙。

  银河系中的空间不是真空,其中弥漫着气体和尘埃。这些星际物质并不均匀分布,高密度的区域形成星际云,而低密度的空洞区域则好似一个大泡泡。如今太阳系恰巧栖息在一个“大泡泡”里面,这里每立方厘米的空间中仅有0.2个氢原子。但在很久之前,太阳系曾经遇到了非常浓密的星际云,这片云跨越了超过100光年的区域,这一区域极其寒冷黑暗,内部的氢原子凝聚成了分子。在这样的云雾中,地球得了感冒,高层大气中的氢的聚集,改变了那里的化学反应,产生出一个反光的云层,而同时灰尘产生了类似火山喷发出的硫酸烟雾的阴影,遮蔽了阳光。这些灰尘、云雾引发了全球范围的冰河时代,将地球变成了雪球。

  另外,星际云本身也在运动,当它来到太阳系的时候,会遇到我们的太阳风。太阳风是从太阳发出的带电粒子流,从太阳向外延伸数十亿千米,形成了所谓的太阳风层。太阳风本身带电,拥有磁场,抵挡了大部分的星际物质(包括宇宙射线),保护着我们的安全。当星际云气的密度增加时,太阳风就不能吹得很远了,太阳风层会缩小;当密度增加到每立方厘米含有1000个分子的时候,太阳风层将缩小到地球绕日轨道的内部,那时我们将面临致命的宇宙射线的威胁。这一过程每几亿年就会发生一次,届时,我们唯一的防范武器只能是微弱的地球磁场了。

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  生命周期与未来的旅途

  太阳系的银河之旅对地球上的生物有着巨大的影响。科学研究发现,在过去的数亿年里,平均每隔6000万年,地球上就会经历一次生物的大灭绝。如果仅从火山喷发、彗星撞地球以及海平面的变化来考虑,则很难解释生命灭绝事件的周期性现象。科学家发现,地球生命的大规模灭绝的周期与太阳系偏离银河系转盘平面的周期有着近乎完美的巧合。这是为什么呢?

  当太阳系围绕银河系转动时,它也会在银河转盘中上下摆动,大约每6000万年就会摆动一次,每次最多偏离银面约200光年的距离。整个银河转盘也在围绕银河系的中心做转动,这样,银河系转盘的边缘会与星际气体摩擦,产生宇宙射线。当太阳系处于银面中时,会受到银河转盘中磁场的保护,当太阳系摆动到转盘的边缘时,正好会接近射线源,这种宇宙射线或许能通过引起气候变化或基因突变等方式导致生命的灭绝。

  月球熔岩中存留的宇宙射线记录或许可以用来测试这一想法,科学家希望能够在月球上找到更多的年代较新的熔岩,然后将这些记录与地球化石的记录作比较,来看看它们是否与地球上生物大灭绝的年代相匹配。

  如果真是很匹配的话,那么在将来的几百万年的时间里,我们的旅途不容乐观,因为太阳已经来到了银面的边缘,正在朝着危险的区域一步步深入。

    
    

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