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隐形行星飞掠是否曾引发地球大灭绝?

作者:小编    发布时间:2026-08-03    浏览量:

  

隐形行星飞掠是否曾引发地球大灭绝?(图1)

  这幅插图展示了由一个行星质量天体飞掠引发的巨大潮汐波。新研究表明,地球在过去6亿年中可能经历过多次危险的飞掠事件,这些事件促成或导致了物种灭绝。图片来源:Fargion2026.PoS

  地球的历史充满了侥幸脱险和重置。生命并非平稳地走向复杂。它经历了多次崩溃却存活了下来,包括大规模灭绝事件——这些事件抹去了大量物种,并改变了哪些生命分支有发展空间。

  导致恐龙灭绝的希克苏鲁伯撞击是最著名的例子,部分原因是它在地质记录中留下了清晰的痕迹,并为哺乳动物开辟了生态空间。但并非每一次灭绝都有如此明显的触发因素。来自罗马大学和那不勒斯卡波迪蒙特天文台的研究教授达尼埃莱法尔乔恩认为,一些古代危机可能涉及一种不太直接的宇宙干扰:大型天体近距离经过地球时产生的潮汐引力。

  Fargion在一篇题为《引力潮汐导致的大灭绝》的会议论文集中提出了这一观点,该论文曾在巴勒莫举行的高能宇宙源的多频率行为会议上发表。

  提出的罪魁祸首不仅是小行星撞击,还有大型漫游天体的引力效应。法尔吉翁指出外太阳系,冥王星只是众多矮行星大小天体中的一员。这些天体中的许多可能沿椭圆轨道运行,引力扰动偶尔会将一些推向内太阳系。

  作者表示,与行星质量天体的碰撞可能导致了行星的轴外自旋。多次碰撞可能是其原因。资料来源:Fargion的相关研究。

  直接碰撞很罕见,不过早期太阳系存在重大撞击的例子,包括被认为是地球与忒伊亚碰撞形成月球的事件。近距飞掠则更有可能发生。在法尔吉翁的提议中,此类飞掠仍然重要,因为行星质量天体的引力可能会足够强烈地拉扯地球,从而干扰海洋、地壳、气候以及附近的小型太空岩石群。

  这类通道可能留下了强烈的潮汐痕迹:巨浪、大规模火山活动、海平面下降、连贯的陨石雨以及重大的气候扰动。这些机制可能在过去的六亿年中促成了多次重大的生物大灭绝事件,正如地质记录中一些特殊的关联所暗示的那样。

  法尔吉翁指出,地球上的主要大灭绝事件在时间上与全球气候的剧烈变化、陨石撞击以及大规模火山喷发存在关联。然而,相关性是一回事,要确定它们之间的明确因果联系则更为困难。其原因尚不清楚。仅靠陨石撞击、仅靠火山喷发或仅靠海退,都不足以引发所有主要的大灭绝事件,他写道。

  尽管有大量证据,包括铱异常,表明一次撞击事件导致了约6600万年前恐龙灭绝并引发大规模物种消失,但其他几次大灭绝的原因仍不明确。

  目前尚无法确定导致最大规模生物灭绝事件的确切原因。然而,尚未发现与约2.51亿年前的二叠纪三叠纪界线大灭绝事件相吻合的铱异常现象,也未找到与此时期对应的大型陨石撞击坑。这次灭绝事件是地球生命史上规模最大的一次,全球物种灭绝比例高达80%至95%。

  我们提出,经过地球附近的行星质量天体所产生的潮汐效应可能引发了所有这些事件,并能够解释重大生物大灭绝复杂的地质记录。

  太阳系内部存在许多异常现象,可能源于外太阳系行星质量天体的近距离飞掠、碰撞或被捕获。天王星侧向倾斜,可能由一次碰撞造成。海王星最大卫星Triton看起来像一颗被捕获的柯伊伯带天体。晚期重轰炸期可能由一次行星质量天体飞掠引发的引力扰动所致。太阳系中还存在若干逆行轨道卫星,这一特征至今尚无完全解释。

  法尔吉翁写道:此类天体近距离掠过地球时,可能在其上引发巨大的海啸、强烈的火山喷发,以及全球气候和海平面的剧烈变化。此外,当这些行星级天体穿越小行星带和柯伊伯带时,可能会扰动大量陨石和小行星,使其偏离原有轨道而撞向地球。因此,遥远行星的造访可能是导致各类灾难事件的共同原因,而这些灾难共同促成了地球历史上多次重大的生物大灭绝。

  化石珊瑚显示,泥盆纪末期,日环数在年周期中的减少速率突然变缓,即一年中天数的减少速率变缓。由于地球日长增加是由于月球潮汐力导致地球自转减速这一被充分理解的现象,这意味着泥盆纪末期地月距离突然增加了显著的一段距离。

  碰撞无法造成这种情况,因为碰撞过于突然,只会导致瞬时变化。但一次近距离飞掠则可能做到。这种增加可能是由一颗路过行星或卫星在近距离飞掠时产生的潮汐引力所引发的,法尔吉翁解释道。这种潮汐引力还可能引发全球性海啸,并产生持续数年的强烈潮汐。同时,它还会使地壳发生形变,并在行星内部产生潮汐加热,从而可能触发大规模火山喷发。

  这些是我们太阳系中的一些行星质量天体。在飞越过程中,具有如此大质量的天体可能曾引发地球上的灭绝事件。图片来源:Fargion2026。PoS

  这些事件均发生在久远的过去,要准确估算飞掠次数及天体质量十分困难。目前尚无法可靠地估算来访行星或星子的质量及其通量。法尔吉翁写道。

  但木星或许能为我们提供一种理解途径。木星的自转轴存在轻微倾斜,且其表面温度较高,似乎还存在某种尚未明确的能量来源。法尔吉翁估算,在其演化历史中,木星曾遭受过16次质量约为地球一半的天体撞击。

  对其他行星的类似估计虽然能得出自旋倾角的正确数量级,但可靠性较低,因为推断出的撞击行星数量过少。然而,我们注意到,过去矮行星的数量可能比现在更多,且质量较大,而当前的矮行星群体主要以类似月球质量的较小天体为主。

  太阳系的历史是一道谜题,地球的历史同样充满谜团。不断发现的外太阳系巨大天体表明,它们也是这幅拼图的一部分。如果它们曾进入内太阳系,可能曾引发过物种灭绝。若过去曾发生过,未来也可能再次发生。

  我们人类应对这种潜在灭绝风险的启示是:深入进行深空观测,寻找最微弱的遥远矮行星源,一旦发现,立即预警可能的撞击事件。若目标为小行星大小,应设法将其偏转。

  但如果它的体积大于小行星,且属于行星质量天体,那么我们需要采取不同的应对措施。据法吉恩指出,主要威胁将来自席卷全球的巨型海啸,这些海啸将持续数年。在这种情况下,我们唯一能做的就是……

  法尔吉翁写道:另一种预防措施可能是,在海拔2至3公里的高山链顶部建立安全的避难所,以供人类和生命在遭遇此类(虽罕见但并非不可能)事件时得以幸存。

  作者还提出,此类飞掠事件或许有助于解释费米悖论。潮汐引发的大灭绝事件及其发生频率和形式,也可能解释著名的费米悖论:大家都在哪儿?或者说,为什么他们至今还没来到这里?答案或许是,生命本身并不稳定,且存续时间短暂。

  天体物理潮汐灭绝事件可能偶尔导致先进文明的终结,使生命回归到更低级、原始且寂静的状态。

  根据您提供的英文内容,如下: 改编自最初发表在UniverseToday上的文章。

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