自然杂志：木星土星“谋杀”了恐龙(图)

lord336

如下

[ Last edited by lord336 on 30-5-2005 at 02:39 AM ]

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看似静悄悄的太阳系，偶尔也会出现行星“发疯”的景象，恐龙灭绝很可能就是这种原因造成的。目前，科学家正在研究太阳系何时再次出现“精神错乱”……
　　房间角落里的钟出了大毛病。通常，钟摆都是有节奏地摆来摆去，单调的声音让人昏昏欲睡。可随着时间的推移，它摆动的幅度越来越大，声音也越来越响。偶尔那么一下子，钟摆好像完全发了狂：先是摇向一侧，然后又向另一侧摇动了两次甚至三次！

　　有没有这样的钟呢？一个由地质物理学家和数学家组成的研究团队认为：“有！在天上。”法国巴黎高等师范学校和美国洛杉矶加利福尼亚大学的米夏埃尔·吉尔说：“数亿年来，行星一直以发条似的规则性围绕太阳运转，但是某一天，在没有任何警告的情况下，一切都会彻底陷入混乱。”

　　太阳系发疯并非玩笑

　　按照通常看法，宇宙是遵守规则的典范。因此，这可是一件完全超乎想像的事情。但这才刚刚开头。吉尔和他的同事、洛杉矶加利福尼亚大学的费伦茨·瓦拉迪及布鲁斯·朗内加认为，太阳系最近一次“发疯”的时间大约在6500万年前。“这看来太像是巧合，”吉尔说。“我们认为，这或许与恐龙的灭绝有关。”

　　吉尔等人谈论的这种行星发疯的现象被称作“混沌”。混沌是指没有任何规律可循的无常运动。不太严谨地说，混沌系统对初始条件极其敏感，一个老套的比喻是：就好像加勒比海的飓风是远在夏威夷的一只蝴蝶扇动翅膀引起的。

　　但人们不知道，在太阳系中，最重要的混沌驱动者是木星和土星，因为它们是质量最大的两颗行星。因此，吉尔和同事们在研究行星的混沌运动时就把焦点放在这两颗行星上。其实，木－土系并非本来就是混沌系统。但是，它们会滑向混沌的边缘。因此就存在这样的可能性：某种情况可能使这个系统失去平衡，陷入疯狂。

　　木星土星“合谋”祸事

　　吉尔和同事们考虑了这样一种可能性：“某种情况”或许就是太阳光和从太阳吹来的、由亚原子粒子组成的太阳风引发太空压力起伏。

　　在数亿年的过程中，这两者的合力可能对土星轨道产生明显作用。他们猜测，太阳的可变性或许使土星的“半长径”（土星围绕太阳运转的椭圆轨道周长的某种量度）偏离0.1％。吉尔说：“我们认为，这种情况完全讲得通。”

　　为了弄清土星半长径的变化会对木－土系产生什么影响，吉尔和同事们使用了“数字太阳系仪”。这是一种特制的计算机，可模拟木星和土星在共同重力作用下的运动。吉尔等人还把木星和土星的公转比值考虑进来。

　　木星每围绕太阳运转大约5圈，土星则围绕太阳运转大约2圈。如果其公转比是严格的5：2,那么理论上这两颗行星的重力对太阳系中其他天体的共同作用将每10年达到最大值。也就是说，当这两颗行星在太阳同侧并彼此靠近的时候，它们重力的共同作用最大。但是，由于这种5：2的“共振”并不精确，因此这两颗行星实际上每过1000年至2000年才会在太阳同侧排成一条直线。吉尔说：“这意味着木星和土星对太阳系中其他天体的作用每隔1000多年就会达到顶峰。”

　　利用计算机模拟太阳系演变图景的研究人员此前一直认为，这种影响无足轻重。他们猜测，经过漫长的岁月，木－土系的影响就会“达到平衡”。吉尔说：“但我们有一种直觉，情况并不是这样。”吉尔和同事们在使用数字太阳系仪时考虑了这种影响。他们发现，随着土星半长径的变化，木－土系的运行方式就会一会儿规则，一会儿混乱。他说：“这个系统每隔几千万年就会陷入混乱。”

　　恐龙遭遇的天文大混沌

　　吉尔最重要的发现是，多种多样的模拟（在这些模拟中，土星的半长径可以变化）都显示，距今约6500万年以前曾突然出现一次天文大混沌。吉尔说：“这一混乱现象出现的时间与白垩纪和第三世之交达到惊人的吻合——正是在这一时期恐龙灭绝了。”

　　吉尔说，到目前为止还无法判断这场混沌持续的时间。但是，研

　　究这种混乱现象对太阳系其他天体（特别是小行星）的影响却是可能的。

　　无数大小各异的小行星在木星和火星之间的轨道上绕着太阳旋转。吉尔和同事们通过计算机模拟发现，木－土系陷入混沌状态时，小行星会受到多种影响。吉尔说：“最重要的影响是，小行星轨道的半长径出现突变，这最终会导致小行星带中的天体向外喷发。” 在这些天体中，有些很可能撞入地球。


　　模拟试验展现出来的情况相当复杂。有些小行星的半长径变化幅度较小，有些则较大。有些小行星的轨道会缩小，有些则会扩大。吉尔说：“很多小行星的运行轨道可能会忽大忽小。”

　　关键的一点是，那些轨道拉长的天体最终可能会受到其他行星重力的影响而脱离小行星带。“它们从小行星带弹射出去，有些天体的轨道可能与地球轨道相交。”吉尔说，6500万年以前或许就发生了这种情况。“木－土系突然陷入混乱，产生一群轨道与地球轨道相交的小行星。其中一颗撞入中美洲附近的海域，由此产生的冲击使恐龙灭绝。”

　　下一次危机：公元3000万年

　　如果吉尔他们是对的，那么恐龙的灭绝就不能完全说是偶然事件。当它们在无忧无虑地生活时，太阳系这个巨大的时钟突然出了毛病。导致恐龙灭绝的事件可能与太阳系的动力学特性密切相关。吉尔说：“它们或许不是唯一的受害者。”

　　吉尔等人所做的模拟显示，还有一次行星混沌现象大约出现在2.5亿年前。这似乎与二叠纪与三叠纪交接时发生的物种大规模灭绝恰好吻合。吉尔说，对此，他们还不能完全肯定。

　　根据他们的研究，太阳系在数亿年中静悄悄地发展变化，但偶尔也会做出疯狂的举动。过去发生的情况也可能在未来发生。他们的模拟试验表明，未来还会发生混沌现象。不过吉尔说：“我不会为此睡不着觉。预期的日子是在公元3000万年，所以还有足够的时间从地球上撤走！”

　　关于恐龙灭绝之科学假说

　　气候变化说——

　　有的科学家认为恐龙的灭绝是由于气候变冷造成的。在白垩纪末期，整个地球异常寒冷，日温差增大，冷热季节交替明显，使习惯热带环境生活的恐龙，不能像蛇、晰蜴那样进行冬眠，又不能像毛皮动物那样躲进山洞里避寒，最后被大自然毫不留情地消灭了。

　　地壳运动说——

　　有的科学家断言恐龙灭绝是地壳运动的结果。也就是说，大约在7000万年前，地球发生了一次强烈的地壳运动，使一些盆地隆起，浅丘开始出现，因而造成水枯林竭；同时海底变化，海平面下降300多米，亚洲、北美洲之间的陆地开始连接起来，大量动物迁移到恐龙栖息处，使食物供应发生困难，以至恐龙“断粮”，在严重的饥饿中逐渐死亡。

　　小行星撞地说——

　　也有的科学家提出恐龙的灭绝是星球碰撞爆炸引起的。在白垩纪后期，有一颗直径约10公里的小行星，猛烈与地球相撞。撞击时速度为每小时约10万公里，撞击时扬起了惊人尘土，尘埃飘浮在大气中，以至遮蔽了阳光，使地球上持续一段时间内一片黑暗，气温聚降，植物枯萎，使“食物链”中断，恐龙纷纷死去。

　　食物中毒说
　　还有的科学家推测，恐龙是吃了有花植物中毒而遭到绝灭的。恐龙生活的中生代，植物界里裸子植物占统治地位，在这些植物中含有许多单宁酸，这些对恐龙并无损伤。但是，在1.2亿年以前，最早有花植物出现了，这些有花植物组织内常常含有作用强烈的生物碱，对恐龙的生理产生不利的影响。恐龙大量吞吃了生物碱，毒素反应引起其严重的生理失调，导致死亡。

　　物种竞争说——

　　恐龙灭绝缘于种间竞争、种内竞争——这是另外一些科学家的认识。在恐龙时代，出现繁殖力极强、大脑发达的肉食类动物，它们大量偷吃恐龙下的蛋，因而导致恐龙断子绝孙。另外，同属恐龙的霸王龙，是恐龙家族中的恶霸，它的头就有1.5米长，血盆大口长有利剑般的牙齿，能随意地吞噬其他草食性恐龙。这种“一物降一物，弱肉强食”的现象，导致了恐龙的最终绝灭。

李慕白

我还是觉得行星撞地球比较可能........

李慕白 于 30-5-2005 05:57 AM  说 :
我还是觉得行星撞地球比较可能........

我也是.有小行星撞地球.

jytou

有一个说法是当时各种现象的发生造成他们绝灭，由于气候的变化，而很多爬虫类又一气候来决定他们下一代的性别。当时气候的变化是很漫长的，当一个物种两性间严重失调，就是导致他们最终绝灭的原因。

李慕白 于 30-5-2005 05:57  说 :
我还是觉得行星撞地球比较可能........

可是也不会把整个地球的生命给绝吧。。。

@res

无聊单身 于 1-6-2005 10:04 PM  说 :

可是也不会把整个地球的生命给绝吧。。。

这是我很久以前看过一本书得知的。。。所以一些细节我也忘记了。。。
大彗星或大陨石（我意思是超大型的）降落到地球时会引起大海啸。大海啸会引起气候的转变。
所以有90%(好像是，忘记了真正的statistic了）的生物绝种了。但一些哺乳类动物（老鼠），并没绝种。但因气候改变，老鼠没东西吃，便吃恐龙的蛋生存，间接造成恐龙的绝种，然后老鼠就慢慢的进化，变成了其他哺乳类动物，包括人类。
所以下次看到老鼠就别捉他们，还要请它们吃东西哦，因为他们是我们的祖先哦！嘻嘻！

jytou

@res 于 25-6-2005 09:39 AM  说 :


这是我很久以前看过一本书得知的。。。所以一些细节我也忘记了。。。
大彗星或大陨石（我意思是超大型的）降落到地球时会引起大海啸。大海啸会引起气候的转变。
所以有90%(好像是，忘记了真正的statistic了 ...

恐龙时代应该还没有老鼠啦，那个时候的是一些看起来有点像老鼠那么大的卵生哺乳类，不是老鼠来的，那时袋生哺乳类都不懂出现了没有，那来的胎盘哺乳类？？？

[ Last edited by jytou on 27-6-2005 at 08:53 PM ]

@res

jytou 于 26-6-2005 12:21 AM  说 :


恐龙时代英国还没有老鼠啦，那个时候的是一些看起来有点像老鼠那么大的卵生哺乳类，不是老鼠来的，那时袋生哺乳类都不懂出现了没有，那来的胎盘哺乳类？？？

至于其他地方呢？

jytou

@res 于 27-6-2005 07:57 AM  说 :


至于其他地方呢？

对不起，我打错字了，原本是要打应该的，结果没有检查，变了英国。我看到时也吓了一跳，当时世界上没有胎生哺乳类，所以没有老鼠。

SoBored

BBC有几个系列
Walking with dinosaurs
Walking with beasts
等等。。。
都是不错的，下来看看！！

珊瑚之心

呵呵~可能木星土星"和谋一起撞地球"??