[科普中国]-人类遭遇天灾的可能性有多大？-

我们曾认为外太空遥不可及，但实际上宇宙中发生的天文事件都会对地球上的生命进化产生影响，有的可以帮助进化，有的则会造成生命灭绝。那么广阔的宇宙在生命诞生过程中发挥过怎样的作用？人类遭遇天灾的可能性到底有多大？

陨石撞击

天文事件影响地球生命的最著名案例就是恐龙灭绝假设，即6600万年前巨大陨石撞击地球导致恐龙灭绝。陨石撞击地球释放的能量可触发全球性大火，它的直径可能超过10公里，释放的能量是氢弹的100万倍。此外，撞击引发的灰尘和碎片可以遮蔽阳光，导致其后数年温度急剧下降。1991年，科学家们在墨西哥尤卡坦半岛发现直径160多公里的撞击坑，其地质时代恰好与恐龙灭绝相符，从而为这种说法提供了佐证。
撞分子云

如果太阳系撞上大分子云（星系尘埃）会如何？科学家认为，当太阳系穿过大分子云时，也可能导致地球生命灭绝、全球变冷。这些分子云可能影响地球大气层，导致地球暴露在高危宇宙射线中，从而导致生命灭绝和气候变化，比如反射太阳光导致地球温度下降。分子云将会把地球带入寒冷期，气温会迅速下降，最终地球会变成“雪球”。恐龙灭绝只是已知大灭绝事件之一，最大灭绝事件发生在2.52亿年前的二叠纪，它可能就是太阳系撞入分子云的结果。当时地球上96%的生命灭绝，如今地球上的所有生命都是当时仅剩的4%的生命的后裔。

撞伴星

陨石撞地球可能并非纯粹意外的结果，而是宇宙环境系统引导的结果。最著名的理论就是太阳拥有暗淡的伴星，它距离地球非常遥远，以至于无法被直接观察到。这样的伴星被称为“复仇者”或“死星”，它们会定期从太阳系边缘拉来冰冻岩石天体，然后从地球附近掠过。这个理论是科学家们研究过去5亿年间大灭绝事件发生的间隔时间发现的：大约相隔2600万年，就会发生大灭绝事件。这是因为在地球1.5光年外旋转的伴星会扰乱奥尔特云，导致冥王星轨道之外大量冰冻天体定期撞击地球。

撞隐藏行星

但是伴星体型可能很小，因此很难被发现。然而，也正是因为它体型较小，不可避免地会受到附近其他恒星干扰，导致没有规律可寻的彗星撞击事件。或许，大灭绝事件的罪魁祸首并非伴星，而是另外一颗行星。早在1985年，科学家们就表示，在海王星之外的太阳系遥远轨道上，还有比地球大约4倍的岩石行星存在，它会推动柯伊伯带的彗星撞击地球。柯伊伯带位于太阳系边缘，那里也有大量冰冻岩石。冥王星及其卫星已经被重新认定为太阳系成员，因此太阳系边缘完全有可能还存在未发现的行星，它可能比地球更大。

宇宙射线

更遥远的天文事件也可能对地球生命产生重大影响，比如太阳系穿过银河系的螺旋臂时，这种位置变化可能导致宇宙射线发生改变，穿透太阳系，击中地球。宇宙射线由高能亚原子粒子组成，可通过不同方式对地球环境产生影响，进而影响生命进化。宇宙射线本身可能是有害的，当它们与空气中的分子相撞时，产生的粒子可能诱导DNA发生突变。对生命来说这不是个好消息，但低水平的突变实际上促进了自然选择的多样性，让生命更多姿多彩。宇宙射线还可改变大气中的化学成分，比如减少带电粒子，影响云的形成和气候，甚至毁掉保护地球的臭氧层。

超新星爆炸

我们总是暴露在低水平的宇宙射线中，但超新星爆炸可能产生更致命影响。如果超新星在我们附近爆炸，地球将遭遇到大麻烦。不只是高能粒子的影响，还有X射线、伽马射线等。但是超新星需要在距离地球30光年内爆炸，才会对地球造成致命影响。幸好地球周围没有太多此类天体。

但天文学家估计，在过去1100万年间，在地球420光年范围内多达20颗超新星，最近的距离地球为130光年。可指示超新星爆炸的成分包括铁-60，在地球上无法自然形成。但科学家在深海富钴结壳中发现过大量铁-60，月球土壤中也发现过，它们可能是320光年外的超新星爆炸留下的。这些距离遥远的X射线和伽马射线本身不会对地球生命产生太大影响，它们无法穿透大气层，不会引发绝育或大规模灭绝。但它们可以破坏臭氧层，造成间接危险，对生物造成严重影响，比如260万年前的小规模灭绝事件。

伽马射线暴发

伽玛射线暴发是宇宙中已知能量最强的爆炸，最长可持续释放伽马射线数个小时。幸运的是，到目前为止，伽马射线暴都在遥远的星系发生，而且每隔1.7亿年左右才会出现一次。尽管其十分罕见，但地球已经经历了许多次，4.4亿年前奥陶世发生的大灭绝事件可能与此有关。与超新星爆炸相似，X射线和伽马射线会严重破坏臭氧层，通过诱导大气层中氮化物凝结成雾遮蔽阳光，促使全球温度下降。奥陶世时，浅水海洋生物暴露在紫外线照射下，受到更严重影响。地球大约还有20亿年生命，可能发生20次超新星爆炸和1次伽马射线爆发足以对地球产生伤害。

暗物质

名为暗物质的神秘宇宙物质可能是恐龙的终极杀手。暗物质无法与光直接作用，为此我们很难直接看到它。它可通过重力影响普通物质，没人知道暗物质到底是什么，目前还未发现任何暗物质粒子。但多数科学家都确信，暗物质真实存在。暗物质粒子可能会被地核捕捉和湮灭，这个过程加剧了地球内部的环境变化，其释放的能量使得地质活动变得更加活跃，从而产生“地球脉搏”。这似乎暗示了暗物质等天体行为和现象支配着地球生命的进化。那么下一次太阳系通过暗物质聚集区是什么时候呢，科学家认为在数百万年之内，因此一场彗星雨可能正在酝酿之中。

这些天文事件是否与地球生命灭绝有关还还未获得证明，其中很多甚至不太靠谱。但即使如此，我们也可以发现地球生命与某些宇宙力量的联系，只是很难找到哪种宇宙现象在发挥的重要作用。这些事件影响的时间尺度跨越非常大，我们无须担心有紧迫的生存威胁出现。但这并非意味着，人类文明可对太空威胁视而不见。最有可能危及地球的天文事件包括太阳耀斑，其电子脉冲可以削弱通讯，从而造成毁灭性的后果。然而，天文事件更有可能催生地球生命，而非抹杀地球生命的杀手。同时这也提醒我们，与浩渺的宇宙相比，人类是多么的渺小！