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法國巴黎高等師范學(xué)校和美國洛杉磯加利福尼亞大學(xué)的米夏埃爾·吉爾說：“數(shù)億年來，行星一直以發(fā)條似的規(guī)則性圍繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)，但是某一天，在沒有任何警告的情況下，一切都會(huì)徹底陷入混亂。”
太陽系發(fā)瘋并非玩笑
按照通常看法，宇宙是遵守規(guī)則的典范。但吉爾和他的同事、洛杉磯加利福尼亞大學(xué)的費(fèi)倫茨·瓦拉迪及布魯斯·朗內(nèi)加認(rèn)為，太陽系最近一次“發(fā)瘋”的時(shí)間大約在6500萬年前。“這看來太像是巧合，”吉爾說。“我們認(rèn)為，這或許與恐龍的滅絕有關(guān)。”
吉爾等人談?wù)摰倪@種行星發(fā)瘋的現(xiàn)象被稱作“混沌”。混沌是指沒有任何規(guī)律可循的無常運(yùn)動(dòng)。不太嚴(yán)謹(jǐn)?shù)卣f，混沌系統(tǒng)對初始條件極其敏感，一個(gè)老套的比喻是：就好像加勒比海的颶風(fēng)是遠(yuǎn)在夏威夷的一只蝴蝶扇動(dòng)翅膀引起的。
但人們不知道，在太陽系中，最重要的混沌驅(qū)動(dòng)者是木星和土星，因?yàn)樗鼈兪琴|(zhì)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(yùn)動(dòng)時(shí)就把焦點(diǎn)放在這兩顆行星上。其實(shí)，木-土系并非本來就是混沌系統(tǒng)。但是，它們會(huì)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(gè)系統(tǒng)失去平衡，陷入瘋狂。
木星土星“合謀”禍?zhǔn)?/p>
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(fēng)引發(fā)太空壓力起伏。
在數(shù)億年的過程中，這兩者的合力可能對土星軌道產(chǎn)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(yùn)轉(zhuǎn)的橢圓軌道周長的某種量度)偏離0.1%。
利用計(jì)算機(jī)模擬太陽系演變圖景的研究人員此前一直認(rèn)為，這種影響無足輕重。他們猜測，經(jīng)過漫長的歲月，木-土系的影響就會(huì)“達(dá)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(shù)字太陽系儀時(shí)考慮了這種影響。他們發(fā)現(xiàn)，隨著土星半長徑的變化，木-土系的運(yùn)行方式就會(huì)一會(huì)兒規(guī)則，一會(huì)兒混亂。他說：“這個(gè)系統(tǒng)每隔幾千萬年就會(huì)陷入混亂。”
恐龍?jiān)庥鎏煳拇蠡煦?/p>
吉爾最重要的發(fā)現(xiàn)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(xiàn)一次天文大混沌。吉爾說：“這一混亂現(xiàn)象出現(xiàn)的時(shí)間與白堊紀(jì)和第三世之交達(dá)到驚人的吻合——正是在這一時(shí)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(xù)的時(shí)間。但是，研究這種混亂現(xiàn)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(tài)時(shí)，小行星會(huì)受到多種影響。最重要的影響是，小行星軌道的半長徑出現(xiàn)突變，這最終會(huì)導(dǎo)致小行星帶中的天體向外噴發(fā)。”在這些天體中，有些很可能撞入地球。
吉爾說，6500萬年以前或許就發(fā)生了這種情況。“木-土系突然陷入混亂，產(chǎn)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(chǎn)生的沖擊使恐龍滅絕。”
下一次危機(jī)：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(dāng)它們在無憂無慮地生活時(shí)，太陽系這個(gè)巨大的時(shí)鐘突然出了毛病。導(dǎo)致恐龍滅絕的事件可能與太陽系的動(dòng)力學(xué)特性密切相關(guān)。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(xiàn)象大約出現(xiàn)在2.5億年前。根據(jù)他們的研究，太陽系在數(shù)億年中靜悄悄地發(fā)展變化，但偶爾也會(huì)做出瘋狂的舉動(dòng)。過去發(fā)生的情況也可能在未來發(fā)生。他們的模擬試驗(yàn)表明，未來還會(huì)發(fā)生混沌現(xiàn)象。不過吉爾說：“我不會(huì)為此睡不著覺。預(yù)期的日子是在公元3000萬年，所以還有足夠的時(shí)間從地球上撤走！”
