太陽系內(nèi)部，并不平靜

地球是太陽的第三顆行星，它已經(jīng)在太陽系內(nèi)部圍繞太陽運轉了40多億年。雖然不時會有太陽系邊緣的彗星、小行星，或是其他天外來客闖入，總體來說太陽系內(nèi)部是宇宙中少有的安全區(qū)域。人類曾經(jīng)認為太陽系內(nèi)天體的運轉就如機械表一樣易于預測，穩(wěn)定不變，但隨著對太陽系的理解越來越深，我們越是發(fā)現(xiàn)居住在太陽系的種種不確定和危險因素。

小行星撞擊

太陽系位于銀河系的邊緣地帶。我們站在太陽系內(nèi)第三顆行星地球的表面仰望星空，扁平圓盤狀的銀河在夜空中就顯現(xiàn)為一條玉帶，這就是我們所居住的星系。太陽系內(nèi)部唯一的恒星太陽對于人類的生存可以說至關重要又恰到好處，它比銀河系中最常見的紅矮星更大更明亮，而又不至于太大而導致過熱和燃燒過快。太陽系在銀河系圓盤中的邊緣位置也正是生命可以存在的關鍵因素之一，這讓地球可以更少受到宇宙中激烈天體活動的影響，有一個相對穩(wěn)定、平緩的環(huán)境。

星系邊緣的宇宙環(huán)境要比星系中心平靜得多。銀河系中心的超巨型黑洞Sagittarius A*利用自身引力維系著整個星系，在黑洞周圍，銀河系內(nèi)最明亮的區(qū)域，也正是整個銀河系中最危險的地方。除了任何接近中心的物質(zhì)都可能被吸進黑洞之外，在黑洞周圍還充滿了各種致命的輻射，這個區(qū)域中氣體的密度正在逐漸升高。根據(jù)宇宙學家的預測，幾億年后最終會在黑洞周圍形成大量的恒星，并發(fā)生大量的超新星爆炸，隨后又會有大量的物質(zhì)進入黑洞，并隨之發(fā)出劇烈的輻射——這種以大約5億年為一周期的激烈的循環(huán)往復使得在銀河系的中心區(qū)域根本沒有生命形成的可能。

美國物理學家路易斯·阿爾瓦雷茨在實驗室中準備用于探測放射性的蓋革計數(shù)器

但地球上暫時的安靜也并不代表永久的安全，在地球40多億年的歷史中，曾經(jīng)數(shù)次遭受來自宇宙的滅頂之災，多次生物大滅絕都可能與此有關。地球上的生物是由其周圍的環(huán)境和氣候所塑造，而地球的環(huán)境，則是由更為偉大的足以造成地質(zhì)變遷的力量所塑造。這種力量，可能來自足以促使火山爆發(fā)的地心，也可能來自太空，其中來自太空中小行星（或巨型隕石）的撞擊是人們能夠想象的最為慘烈的情況。

在1980年，諾貝爾物理學獎得主路易斯·阿爾瓦雷茨（Luis Alvarez）和他的兒子在進行地質(zhì)研究時，發(fā)現(xiàn)在白堊紀與第三紀交接的地層中銥元素的含量遠遠高于正常標準，于是他做出了一個驚人的猜想：恐龍可能是因為地球受到一個巨型隕石的撞擊而滅絕的。這個猜想隨后有了越來越多的證據(jù)支持，當年撞擊形成的隕石坑1991年也終于在墨西哥被發(fā)現(xiàn)，這些富余的銥元素正是來自這個毫無征兆撞擊地球的巨型隕石。

這顆直徑大約為10公里的巨型隕石輕松突破了地球大氣層的防護撞入地殼，不僅可能在當時造成了附近的地震和海嘯，它撞擊的能量相當于上百萬顆氫彈爆發(fā)，可能還引發(fā)了全球性的野火。撞擊所激起的灰塵遮蔽住陽光，造成短時間內(nèi)全球溫度驟降，使得本來就已經(jīng)式微的恐龍最終滅絕。

人們更關心的問題在于，是否還會有某顆小行星或巨型隕石撞擊地球，造成人類的滅亡？長遠來看，這只是個時間問題。地球大氣層可以阻擋住大多數(shù)的小型隕石，使它們在進入大氣層時發(fā)生燃燒，不會對地表造成太大傷害，但是面對巨型隕石時則毫無辦法。人類對于這樣的滅頂之災或許還沒有解決的辦法，但是如果真的有一個巨型隕石逼近，人類起碼不會如恐龍一樣無知無覺。位于東京的非營利組織“日本空間防衛(wèi)協(xié)會”（Japan Spaceguard Association）隨時都在監(jiān)視著地球附近的小行星，除此之外，美國航空航天局空氣動力實驗室的“近地物體項目”（Near Earth Object Program），也專門監(jiān)視在地球附近的小天體運行情況。

目前這個項目已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了地球附近的1.5萬個小行星，這個數(shù)字還在以每周30個的速度增長。第1.5萬個近地小行星被命名為“2016 TB57”，它在2016年10月13日被發(fā)現(xiàn)。當這個只有幾十米寬的小行星在2016年10月31日飛臨地球時，它與地球的距離只相當于地球和月球距離的5倍。

起碼現(xiàn)在我們還不用太過擔心。美國航空航天局行星防御官員林德利·約翰遜（Lindley Johnson）表示，在未來100年里地球受到來自小行星的威脅并不大，我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了附近大多數(shù)較大的小行星，而較小的小行星對于地球并沒有太大威脅。當然不是所有人都同意美國航空航天局科學家的觀點，同樣對小行星探測充滿興趣的前微軟首席技術專家內(nèi)森·邁爾沃爾德（Nathan Myhrvold）就認為美國航空航天局用于探測近地小行星的一些望遠鏡精確性不夠，可能導致獲得數(shù)據(jù)的誤差過大，而利用不同的電腦模型進行模擬也可能得出完全不同的結果。

星際塵埃

有很多種可能會造成全球性的氣溫降低，進而導致生物大規(guī)模滅絕，遮擋陽光的塵埃并不一定來自地球，也可能來自宇宙。宇宙塵埃中可能并不是充滿小石塊和冰塊，可能更像是煙霧般，布滿從只有幾個分子大小到只有0.1毫米大小的小顆粒。太陽系自身以每秒220公里的速度在宇宙空間中穿行，而宇宙空間絕非如人們所想象的那樣空曠，一旦遇到星際塵埃，有可能意味著人類的災難。

天文學家們在新生恒星的周圍通常會發(fā)現(xiàn)較多的星際塵埃，這些塵埃本身是構成行星的重要材料，它們對于人類可能造成的影響遠不止遮擋住天文學家們觀測天體時的鏡頭。宇宙塵埃本身也是宇宙中物質(zhì)循環(huán)的一個環(huán)節(jié)。超新星爆發(fā)所產(chǎn)生的物質(zhì)會由于引力原因逐漸聚集在一起，越聚越多，最終形成恒星和行星組成一個星系。當恒星逐漸死亡時，可能又逐漸變?yōu)榧t巨星，在整個星系中產(chǎn)生出宇宙塵埃，最終又發(fā)生超新星爆炸，重新孕育新的恒星的誕生。

太陽系內(nèi)部的行星之間也分布著一些塵埃。1967年，美國航空航天局的“水手4號”飛行器（Mariner 4 spacecraft）在地球附近的宇宙空間中飛行，不慎進入到一小片行星間的塵埃之中。在短短45分鐘的時間里，它就受到眾多小石塊的攻擊，使飛行器受到損傷，并被改變了運行方向。太陽系內(nèi)部這些濃厚的塵埃，大多數(shù)是由太陽系內(nèi)的彗星產(chǎn)生的，也有些是由小行星之間相互撞擊產(chǎn)生，這有可能威脅到宇航員的安全，把它們盡可能地標記出來對于人類在太陽系內(nèi)的旅行至關重要。但如果整個太陽系都進入到一片巨大的星際塵埃之中，一切都將顯得徒勞。

英國天文學家威廉·麥克雷（William McCrea）在1975年就提出了這個觀點，如果地球穿越宇宙中的一片星際塵埃帶，將意味著重新回到冰川世紀。美國天文學家米切爾·博戈爾曼（Mitchell Begelman）和英國天文學家馬丁·里斯（Martin Rees）也指出，如果真的發(fā)生這種情況，由于臭氧層被耗盡，太陽的紫外線光將毫無阻礙地到達地面，造成地球生物的滅絕。有科學家猜測，地球上曾經(jīng)發(fā)生的數(shù)次生物大滅絕中，有幾次都可能和地球穿越宇宙空間的塵埃帶有關。

第九行星

太陽系中的危險還不止于此，因為它自身并不處在一個穩(wěn)定不變的狀態(tài)，人類目前對于太陽系的了解也還遠遠不夠。關于太陽系，有兩個流傳甚廣的猜想或傳說，始終困擾著天文學家，想要驗證這兩個猜想或傳說的真?zhèn)尾⒉蝗菀?，因為這可能恰好超出了現(xiàn)代天文學的觀測能力，而它們又都與地球的安危息息相關。

“涅墨西斯”（Nemesis）是希臘神話中冷酷無情的復仇女神的名字，在天文學中，這個名字同樣有一個不祥的意味。涅墨西斯星是人們想象中太陽的一顆非常暗淡的紅矮星或褐矮星伴星。在想象中它與太陽的距離時遠時近，每次當它靠近太陽，帶來的可能會是冷酷無情的死亡。

天文學家們設想出涅墨西斯星的存在，是為了解釋地球上周期性的生物大滅絕。在1984年，加州大學伯克利分校的物理學家理查德·馬勒（Richard Muller）提出設想，距離太陽1.5光年之外的一顆紅矮星可能就是地球上的生物大約每2600萬年就發(fā)生一次滅絕的主要原因。之后也有人設想，這顆太陽伴星的運行軌道受到太陽的影響，光芒也非常黯淡，因此無法被人類所觀察到，它的質(zhì)量可能也很小，只有木星的幾倍。

天文學家懷疑涅墨西斯星有可能會影響到太陽系邊緣的奧爾特星云。如果這顆假想中的紅矮星每2600萬年接近一次奧爾特星云，那么受到它的影響，奧爾特星云中巨大數(shù)量的冰塊就有可能融化，然后會如羊群般被驅趕到太陽系的內(nèi)部，從而使地球受到意外襲擊的概率大大增高。出于同樣的道理，在太陽系邊緣柯伊伯帶中眾多的小行星和石塊也可能受到涅墨西斯星的影響，周期性地進入太陽系內(nèi)部襲擊地球。

實際上，這顆別名為“死星”的太陽伴星更可能只是存在于人們的想象中。從1997到2001年，天文學家們在“2微米全天巡天”（Two Micron All-Sky Survey）項目中，花了4年時間在美國和智利利用兩臺望遠鏡在紅外頻段觀測全部的天空，他們在太陽系之外發(fā)現(xiàn)了173顆褐矮星，但是這些暗淡的星星都距離太陽系太遠，不可能成為太陽的伴星。

相比于想象中的涅墨西斯星，另一個關于太陽系的猜測正越來越成為天文學研究的熱門話題，一旦被證實，它可能給地球帶來類似的威脅——這就是關于太陽系內(nèi)的第九行星。

美國天文學家克萊德·湯博（Clyde Tombaugh）在1930年發(fā)現(xiàn)的冥王星，成為太陽系的第九顆行星。到了2006年，冥王星因為不符合國際天文聯(lián)合會制定的行星標準而被降格為矮行星，從此太陽系中行星的數(shù)量又回到了8顆，但是關于太陽系中神秘的“X行星”的傳說，始終流傳在天文學家之間。最近，天文學家們找到了太陽系內(nèi)一顆遙遠且巨大的“X行星”可能存在的最新證據(jù)。

2003年以來，天文學家們陸續(xù)發(fā)現(xiàn)柯伊伯帶中一些小天體的運行軌道不僅狹長還經(jīng)常出現(xiàn)變化，而且它們與太陽系的平面呈現(xiàn)出一個夾角。在這個區(qū)域，太陽和其他大行星的引力作用非常微弱，它們更有可能是受到了其他因素的影響。2016年1月，加州理工學院的兩位行星科學家麥克·布朗（Michael Brown）和康斯坦丁·巴特金（Konstantin Batygin）發(fā)表論文，報告他們通過計算機模擬，認為在太陽系的邊緣可能還存在著一個巨大的“X行星”（或稱“第九行星”）。這顆巨大的行星質(zhì)量可能達到地球的10倍，大約每1.5萬年繞行太陽一周，它與太陽之間最近的距離會是地球與太陽間距離的200倍。據(jù)猜測，這顆行星可能是在太陽系形成的早期，因為行星之間的相互撞擊，從太陽系內(nèi)部被撞到邊緣，從此沿著一條漫長的軌道緩慢運行，但是它巨大的質(zhì)量可以影響到太陽系邊緣一些天體的運行軌道。

每到夜里，地球上無數(shù)的望遠鏡都指向夜空，很多天文學家和天文學愛好者都希望能夠發(fā)現(xiàn)假想中的第九行星。第一個發(fā)現(xiàn)這顆行星的人固然會名留青史，但是這顆行星如果真的存在，它距離太陽時遠時近的運行軌道也有可能把柯伊伯帶的小行星、石塊和冰塊牽引到太陽系內(nèi)部，給地球帶來巨大的危險。