最新的研究顯示,我們的太陽系很可能是從銀河深處漂流到現(xiàn)在這個(gè)地方的。太陽系在銀河中的漂流仍將繼續(xù),我們的旅行兇險(xiǎn)重重。
我們生活在遼闊的銀河系中,我們的地球很可能是銀河中唯一一個(gè)生機(jī)盎然的星球,它正坐落在銀河帝國一個(gè)非常平靜安全的角落――銀河系的一條旋臂上,與我們的太陽系一起,以一個(gè)接近圓形的軌道圍繞著銀河中心旅行,與沸騰的銀心保持著2.5萬光年的穩(wěn)定距離。
人們曾經(jīng)認(rèn)為,這是一條平穩(wěn)安全的軌道,太陽系將在安逸中度過余生。但實(shí)際上,未來的旅行仍然激動(dòng)人心,我們的太陽系將從明亮的旋臂中漂流而過,進(jìn)入銀河系廣袤黑暗的虛空,然后在濃密寒冷的星云中開辟道路。
在這個(gè)旅途中,太陽系將會(huì)遭遇種種兇險(xiǎn),不斷經(jīng)受宇宙射線的洗禮,還要躲避投向我們的天體炮彈,稍有不慎,整個(gè)太陽系就要遭受滅頂之災(zāi)。我們的銀河之旅,注定了不是一條坦途。
太陽的故鄉(xiāng)在遠(yuǎn)方
我們的太陽系自誕生之日起,就一直在今天這個(gè)位置嗎?答案是否定的。
很久很久以前,在靠近銀河系中心地帶的M67星團(tuán),天空中堆滿了明亮的恒星和發(fā)光的星云,比今天銀河系旋臂上乏善可陳的天空熱鬧了許多。然而,這樣的場景并沒有持續(xù)很久,一顆巨型恒星好似脫韁野馬,飛馳而來,它的弓形激波沖刷著附近的鄰居。太陽系如同一個(gè)漂流瓶,被沖到了銀河系的邊緣,遠(yuǎn)遠(yuǎn)地離開了被遺忘的故鄉(xiāng)――我們生來就是個(gè)流浪者。
在這個(gè)數(shù)十億年的漫長的流浪過程中,我們的地球經(jīng)歷過許多來自宇宙的浩劫,但板塊運(yùn)動(dòng)和自然侵蝕重新洗牌了地表,磨掉了那些遺跡,使我們難以考究地球經(jīng)歷過的流浪傳奇。我們不得不尋找新的宇宙記憶庫,而近在咫尺的月球,正是珍藏我們星球旅行記錄的檔案館。
月球像一個(gè)巨大的海綿,銀河系扔向它的任何東西都會(huì)被其吸收,而且月球很早以前就沒有大規(guī)模的地質(zhì)活動(dòng)了,也沒有風(fēng)化和侵蝕,其地表可以保存億萬年之久。超新星的宇宙射線投射到月球,會(huì)在月球土壤中留下獨(dú)特的化學(xué)成分,比如高含量的鈾-235或者其他同位素。你可能會(huì)說,月球土壤雖然持久不變,但持續(xù)數(shù)十億年的輻射雨還是會(huì)將早期的單一事件記錄破壞掉。科學(xué)家告訴我們,竅門在于尋找那些相對罕見的曾經(jīng)持續(xù)爆發(fā)過的火山熔巖流。
當(dāng)熔巖暴露在表面并開始冷卻的時(shí)候,它保留了宇宙射線的痕跡,如果它隨后被新的火山熔巖覆蓋了,那么它保留的就只有其暴露期間的原始記錄。我們可以用放射性定年法定位熔巖的日期,目前已被發(fā)現(xiàn)的月球熔巖都可以追溯到10億年前,那時(shí)的月亮非常熱,火山活動(dòng)也很活躍。那些古老的月球熔巖告訴了我們一個(gè)令人驚異的事實(shí):在10億年前,太陽系附近的超新星爆發(fā)異常頻繁――或許這是一個(gè)信號(hào):我們的太陽系是從更加多事的銀河系中心區(qū)域漂流而來的。
除了月球,太陽本身也為我們提供了證據(jù):與周圍的恒星鄰居相比,太陽富含更多的重元素,這表明它誕生于繁忙的銀心區(qū)域。經(jīng)過多年研究,天文學(xué)家已經(jīng)相信,太陽很可能誕生于距離我們今天2800光年之遙的M67星團(tuán),M67是銀河系最古老的疏散星團(tuán)之一,曾經(jīng)擁有無數(shù)明亮的新星,我們的太陽可能就是其中之一。
超新星――怒放的死亡花朵
在遠(yuǎn)離故鄉(xiāng)的艱險(xiǎn)旅途中,太陽系遭遇的最大兇險(xiǎn)來自超新星爆發(fā)。
天空被明亮的、藍(lán)白色的年輕恒星點(diǎn)綴著,其中的一些還攜帶著它們形成時(shí)的氣體尾巴。最明亮的恒星比2萬個(gè)太陽的光還亮,但它的明亮是一個(gè)警告信號(hào)。很快,這顆恒星爆炸了,將黑夜驅(qū)逐了幾周之久。與賜予生命、帶來溫暖的太陽光不同,這樣的光芒帶來了死亡。
在一個(gè)近鄰的銀河系旋臂里,距離太陽系目前位置大約1000光年的地方,是獵戶星云――一個(gè)巨型恒星們的誕生之地。我們的太陽系曾經(jīng)漂流到這種靠近恒星搖籃的地方,這是一個(gè)危機(jī)四伏的區(qū)域,災(zāi)難隨時(shí)都會(huì)降臨。某顆巨型恒星迅速地燃盡自己的燃料,在幾百萬年的時(shí)間里,它的核心坍縮了,這顆虛弱的星星起初看上去并不有害,僅僅是一個(gè)勉強(qiáng)可見的斑點(diǎn),但是它會(huì)生長,在很短的時(shí)間里,它就成長為一顆能量巨大的超新星。
即使遠(yuǎn)在數(shù)十光年距離之外的超新星,其釋放的X射線也能夠摧毀地球的臭氧層,讓有害的太陽紫外線傾瀉到地表。超高能量的宇宙射線將會(huì)持續(xù)轟擊地球長達(dá)數(shù)十年,在耗盡臭氧層的同時(shí),危害生命組織,并且種下引發(fā)氣候巨變的云層。這種動(dòng)蕩會(huì)引發(fā)生物的大滅絕,以至于徹底改變地球生命的演化史――有科學(xué)家就猜測,正是超新星的爆炸,加速了6500萬年前恐龍的滅絕。
在過去,有關(guān)超新星在地球上留下的證據(jù)是寥寥無幾的,但在1999年,德國科學(xué)家在南太平洋中的沉積物中發(fā)現(xiàn)了鐵60同位素。這種同位素的半衰期有260萬年,不能在地球上產(chǎn)生,但是卻會(huì)因?yàn)槌滦堑谋ǘ粐娚涞降厍颉H绻F60是一個(gè)超新星的骯臟的足跡,這表明,僅僅幾百萬年前,距離我們100光年遠(yuǎn)的地方,曾有一顆超新星發(fā)生了爆炸。沒有人能確切知道,我們未來邂逅超新星的可能性有多大,但我們的確曉得,每當(dāng)?shù)厍蚪?jīng)過一條旋臂時(shí),這種情況發(fā)生的可能性就會(huì)增大很多。
塵封地球的末日云霧
黑暗正在降臨。起初只是一小塊沒有星光的黯淡碎片,但是它慢慢地?cái)U(kuò)張,直到遮住了整個(gè)天空。在長達(dá)100萬年的時(shí)間里,太陽被遮蔽,外來的塵土和云氣傾注于我們的大氣層,萬物凋零,一片死寂。地球被云和冰緊緊包裹,宛如一面蒼白的球形鏡子,面對著黑壓壓的宇宙。
銀河系中的空間不是真空,其中彌漫著氣體和塵埃。這些星際物質(zhì)并不均勻分布,高密度的區(qū)域形成星際云,而低密度的空洞區(qū)域則好似一個(gè)大泡泡。如今太陽系恰巧棲息在一個(gè)“大泡泡”里面,這里每立方厘米的空間中僅有0.2個(gè)氫原子。但在很久之前,太陽系曾經(jīng)遇到了非常濃密的星際云,這片云跨越了超過100光年的區(qū)域,這一區(qū)域極其寒冷黑暗,內(nèi)部的氫原子凝聚成了分子。在這樣的云霧中,地球得了感冒,高層大氣中的氫的聚集,改變了那里的化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生出一個(gè)反光的云層,而同時(shí)灰塵產(chǎn)生了類似火山噴發(fā)出的硫酸煙霧的陰影,遮蔽了陽光。這些灰塵、云霧引發(fā)了全球范圍的冰河時(shí)代,將地球變成了雪球。
另外,星際云本身也在運(yùn)動(dòng),當(dāng)它來到太陽系的時(shí)候,會(huì)遇到我們的太陽風(fēng)。太陽風(fēng)是從太陽發(fā)出的帶電粒子流,從太陽向外延伸數(shù)十億千米,形成了所謂的太陽風(fēng)層。太陽風(fēng)本身帶電,擁有磁場,抵擋了大部分的星際物質(zhì)(包括宇宙射線),保護(hù)著我們的安全。當(dāng)星際云氣的密度增加時(shí),太陽風(fēng)就不能吹得很遠(yuǎn)了,太陽風(fēng)層會(huì)縮小;當(dāng)密度增加到每立方厘米含有1000個(gè)分子的時(shí)候,太陽風(fēng)層將縮小到地球繞日軌道的內(nèi)部,那時(shí)我們將面臨致命的宇宙射線的威脅。這一過程每幾億年就會(huì)發(fā)生一次,屆時(shí),我們唯一的防范武器只能是微弱的地球磁場了。
生命周期與未來的旅途
太陽系的銀河之旅對地球上的生物有著巨大的影響??茖W(xué)研究發(fā)現(xiàn),在過去的數(shù)億年里,平均每隔6000萬年,地球上就會(huì)經(jīng)歷一次生物的大滅絕。如果僅從火山噴發(fā)、彗星撞地球以及海平面的變化來考慮,則很難解釋生命滅絕事件的周期性現(xiàn)象??茖W(xué)家發(fā)現(xiàn),地球生命的大規(guī)模滅絕的周期與太陽系偏離銀河系轉(zhuǎn)盤平面的周期有著近乎完美的巧合。這是為什么呢?
當(dāng)太陽系圍繞銀河系轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),它也會(huì)在銀河轉(zhuǎn)盤中上下擺動(dòng),大約每6000萬年就會(huì)擺動(dòng)一次,每次最多偏離銀面約200光年的距離。整個(gè)銀河轉(zhuǎn)盤也在圍繞銀河系的中心做轉(zhuǎn)動(dòng),這樣,銀河系轉(zhuǎn)盤的邊緣會(huì)與星際氣體摩擦,產(chǎn)生宇宙射線。當(dāng)太陽系處于銀面中時(shí),會(huì)受到銀河轉(zhuǎn)盤中磁場的保護(hù),當(dāng)太陽系擺動(dòng)到轉(zhuǎn)盤的邊緣時(shí),正好會(huì)接近射線源,這種宇宙射線或許能通過引起氣候變化或基因突變等方式導(dǎo)致生命的滅絕。
月球熔巖中存留的宇宙射線記錄或許可以用來測試這一想法,科學(xué)家希望能夠在月球上找到更多的年代較新的熔巖,然后將這些記錄與地球化石的記錄作比較,來看看它們是否與地球上生物大滅絕的年代相匹配。
如果真是很匹配的話,那么在將來的幾百萬年的時(shí)間里,我們的旅途不容樂觀,因?yàn)樘栆呀?jīng)來到了銀面的邊緣,正在朝著危險(xiǎn)的區(qū)域一步步深入。
聯(lián)系客服