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银河系1条旋臂断裂了！太阳系会毁灭吗？人类还能存在多久？ 在晴朗的夜空中，如果没有城市灯光的污染，我们会看到空中有一条巨大的光带，从地平线的一头升起，在地平线的另外一头没入。  这条光带里有无数的星辰，这就是银河。银河系中有上万亿颗恒星，绝大多数离我们非常遥远，最近的都有几光年的距离。通常的情况下，我们感觉不到这些遥远的星星对人类的影响，只有占星学家认为这些天上的恒星带有特殊意义，会影响人的命运。 但是实际上，这些所谓的恒星，并非和我们地球的位置永远不变，只是相比于星体的运动，离地球实在是太遥远。 这些恒星通常是巨大的，而且还有黑洞、中子星等极端天体，通常都有毁灭性的力量。 这些太阳系以外恒星与地球的距离，决定了地球是否安全。 公元1054年，北宋天文学家曾经记录过一次超新星的爆发，其亮度仅次于太阳和月亮。这颗超新星爆发，留下了著名的蟹状星云，和一颗高速旋转的中子星。  这次大爆炸发生在距离地球6000光年远的地方，如果这颗超新星爆发时距离地球100光年，那么地球上的生命将面临灭顶之灾。 在距离地球100光年的范围内，大约有8000颗恒星。恒星的疏密、间距有可能决定地球上生命的命运。 但是，这些恒星包括太阳，在银河系中的分布也不是平均、均匀的，大量的恒星集中在4条旋臂上。  分别是人马臂、猎户臂、英仙臂、3000秒差距臂。我们的太阳系就是在猎户座旋臂上。 加州理工学院的一个研究小组使用斯皮策望远镜和盖亚探测器，对银河系的恒星进行三维建模，发现人马座旋臂断裂了。断裂处有一条凸出来的星流。  该研究成果今年7月21日发表在《天文学与天体物理学》杂志。 这会影响到太阳系所在的猎户座悬臂吗？或者影响到太阳系，给人类带来灾难吗？当然，这是有可能的。 因为，银河系的悬臂是一种特殊的结构，组成这些悬臂的恒星不固定。 银河系没有照片，如果要拍摄一张银河系的完整照片，必须垂直飞离银道平面，这是人类做不到的。 银河系的平面图全部都是示意图，这些示意图是天文学家根据对其他星系的观测结果，然后对银河系恒星位置测量而绘制的。 距离地球300万光年的仙女座大星云也是一个非常庞大的星系，也有美丽的旋臂。 天文学家很早就发现了这个问题：如果按照星体绕星系中心的圆周运行方式，这些旋臂会越缠越紧。  越靠近星系中心引力越大，星体绕行引力中心的角速度也就越大，这样才能够用离心力平衡掉引力。 可以举一个例子说明这种情况，如果把水星、金星和地球排列在一条直线上，用一条线把它们连在一起，随着旋转，这条线会缠在太阳上。因为水星绕日一圈需要87天，金星需要224天，地球需要365天。 太阳系距离银河系中心2.5万光年，绕行银河系需要2.5亿年。更接近银河系中心的恒星，绕行银河系只需要1亿年甚至几千万年。而距离 但是这些旋臂看起来确实固定不动，这是为什么呢？ 后来天文学家猜测，旋臂是由于恒星之间密度分布引起的一种波动，被称为密度波。华裔科学家林家翘用数学方程描述了这个密度波。 银河系的悬臂是万有引力推拉、挤压恒星群，引起恒星之间密度排列变化的结果。 科学家认为人马座旋臂的断裂，是银河系的引力和星系旋转形成的剪切作用的结果。  这种作用引起了恒星位置的大幅度改变，使旋臂恒星的密度发生了变化。 引力的传播速度是光速，人类观察到人马旋臂的断裂，引力的变化已经传播到了太阳系。但是具体的影响，可能要过上千年、甚至几十万年才能够被观察到。 银河系中总体恒星数量不会变化，如果某一个地方恒星变得稀疏，另一些地方的恒星密度肯定会变得更加高。 银河系中有很多老年恒星，这些恒星最终结局会在一次惊天的大爆炸中，变成黑洞、白矮星、中子星。在这些极端恒星周围会发生高能量事件。  太阳系在银河系中的运行，完全掌握在银河系的引力手中，如果银河系的引力发生什么变化，太阳系就可能带着地球运行到这些极端恒星附近。 对于宇宙来说，这些高能事件都是稀松平常的，但是对地球上的人类来说，可能就像灭霸打了一个响指一样，瞬间就会毁灭无数的生灵。 在太阳系诞生以来，一共绕行了银河系20圈，经历了20个银河年，与此同时，地球上的生命兴起、衰败也经历了大约20个周期。 这中间或许有某种神秘的重合。 太阳系不仅不是猎户座悬臂的固定成员，随着时间的推移，会移出去，进入其他的旋臂。而且太阳系在银河系中的运行也不是一个平面，它是一个波浪状，以6400万年为周期，反复穿越银  地球生物灭绝周期恰好是3,200万年（一个运行周期，两次穿越银盘）的整倍数。 但每一次生物灭绝对自然界造成的影响并不相同。这说明引起生物灭绝的周期，可能是多个周期的相互重叠加强或者削弱的结果。 在地球上大灭绝一共有5次，分别是 4.4亿年前奥陶纪大灭绝，3.6亿年前泥盆纪大灭绝， 2.5亿年前二叠纪大灭绝，2亿年前三叠纪大灭绝，1.37亿年前白垩纪大灭绝。  根据科学家们对于恐龙灭绝过程的研究发现，在尤卡坦半岛遭到小行星毁灭性撞击之前十几万年，恐龙已经处于劣势。 4.5 亿年前，地球温暖的海洋充满了海藻、海星、蛤蜊和珊瑚礁。突然这些物种超过一半死亡，很可能是由宇宙射线引起的，并且可能再次发生。 当高能事件发出的射线轰击大气层的时候，氮气分子会被打散成氮原子。  然后氮原子会与任何可能发生的反应发生反应。其中大量会与氧发生反应，形成氮的氧化物，这将大量消耗臭氧。 臭氧消耗导致比正常情况更多的紫外线 (UVB) 通过大气传播到地面，紫外线可以杀死大量的生物。 地球在穿过银盘向上摆动时也有可能定期暴露在宇宙射线下。 这可能是地球在过去 5 亿年中发生大规模灭绝的原因之一。 银河系90%的引力由暗物质提供，如果是引力起伏撕裂了人马旋臂，意味着暗物质的嫌疑要占90%。 但是暗物质是什么？我们并不知道。 人马旋臂被撕裂，意味着银河系的引力结构比预想的要复杂，也说明暗物质在银河系中并非均匀分布，会在银河系中产生引力陷阱和漩涡。 引力波动会影响太阳的运行轨迹，这就好像平静的大海上起了风浪，太阳系只能随波逐流。  与银河的历史相比，人类的历史非常有限，人类的科学史就更加有限。 然而，却没有成文的银河系编年史给人类阅读。无数在大灭绝中被毁灭的生物，也无法告诉人类当时到底发生了什么。 唯一可以肯定的是，那时候太阳系所处的宇宙环境和现在完全不同。 如果我们可以返回6000万年前的侏罗纪，会看到恐龙们看到的天空和我们现在看到的完全不一样，到处都是我们不认识的恒星和星座。 银河系的悬臂撕裂意味着什么？也许会让地球更安全，也许会让地球更危险。 但是在极大的尺度上，从人类的视角看，这种变化可能很缓慢，缓慢到科学家几乎无法察觉。 然而，这种几乎无法察觉的变化，可能会在遥远的将来，决定地球的命运。 |
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