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法國巴黎高等師范學校和美國洛杉磯加利福尼亞大學的米夏埃爾·吉爾說:“數億年來,行星一直以發條似的規則性圍繞太陽運轉,但是某一天,在沒有任何警告的情況下,一切都會徹底陷入混亂!
太陽系發瘋并非玩笑
按照通?捶ǎ钪媸亲袷匾巹t的典范。但吉爾和他的同事、洛杉磯加利福尼亞大學的費倫茨·瓦拉迪及布魯斯·朗內加認為,太陽系最近一次“發瘋”的時間大約在6500萬年前!斑@看來太像是巧合,”吉爾說!拔覀冋J為,這或許與恐龍的滅絕有關!
吉爾等人談論的這種行星發瘋的現象被稱作“混沌”。混沌是指沒有任何規律可循的無常運動。不太嚴謹地說,混沌系統對初始條件極其敏感,一個老套的比喻是:就好像加勒比海的颶風是遠在夏威夷的一只蝴蝶扇動翅膀引起的。
但人們不知道,在太陽系中,最重要的混沌驅動者是木星和土星,因為它們是質量最大的兩顆行星。因此,吉爾和同事們在研究行星的混沌運動時就把焦點放在這兩顆行星上。其實,木-土系并非本來就是混沌系統。但是,它們會滑向混沌的邊緣。因此就存在這樣的可能性:某種情況可能使這個系統失去平衡,陷入瘋狂。
木星土星“合謀”禍事
吉爾和同事們考慮了這樣一種可能性:“某種情況”或許就是太陽光和從太陽吹來的、由亞原子粒子組成的太陽風引發太空壓力起伏。
在數億年的過程中,這兩者的合力可能對土星軌道產生明顯作用。他們猜測,太陽的可變性或許使土星的“半長徑”(土星圍繞太陽運轉的橢圓軌道周長的某種量度)偏離0.1%。
利用計算機模擬太陽系演變圖景的研究人員此前一直認為,這種影響無足輕重。他們猜測,經過漫長的歲月,木-土系的影響就會“達到平衡”。吉爾說:“但我們有一種直覺,情況并不是這樣。”吉爾和同事們在使用數字太陽系儀時考慮了這種影響。他們發現,隨著土星半長徑的變化,木-土系的運行方式就會一會兒規則,一會兒混亂。他說:“這個系統每隔幾千萬年就會陷入混亂!
恐龍遭遇天文大混沌
吉爾最重要的發現是,多種多樣的模擬(在這些模擬中,土星的半長徑可以變化)都顯示,距今約6500萬年以前曾突然出現一次天文大混沌。吉爾說:“這一混亂現象出現的時間與白堊紀和第三世之交達到驚人的吻合——正是在這一時期恐龍滅絕了!
吉爾說,到目前為止還無法判斷這場混沌持續的時間。但是,研究這種混亂現象對太陽系其他天體(特別是小行星)的影響卻是可能的。
吉爾說:“木-土系陷入混沌狀態時,小行星會受到多種影響。最重要的影響是,小行星軌道的半長徑出現突變,這最終會導致小行星帶中的天體向外噴發!痹谶@些天體中,有些很可能撞入地球。
吉爾說,6500萬年以前或許就發生了這種情況!澳-土系突然陷入混亂,產生一群軌道與地球軌道相交的小行星。其中一顆撞入中美洲附近的海域,由此產生的沖擊使恐龍滅絕!
下一次危機:公元3000萬年
如果吉爾他們是對的,那么恐龍的滅絕就不能完全說是偶然事件。當它們在無憂無慮地生活時,太陽系這個巨大的時鐘突然出了毛病。導致恐龍滅絕的事件可能與太陽系的動力學特性密切相關。吉爾說:“它們或許不是唯一的受害者!
吉爾等人所做的模擬顯示,還有一次行星混沌現象大約出現在2.5億年前。根據他們的研究,太陽系在數億年中靜悄悄地發展變化,但偶爾也會做出瘋狂的舉動。過去發生的情況也可能在未來發生。他們的模擬試驗表明,未來還會發生混沌現象。不過吉爾說:“我不會為此睡不著覺。預期的日子是在公元3000萬年,所以還有足夠的時間從地球上撤走!”