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在太陽系中，最重要的混沌驅動者是木星和土星，因為它們是質量最大、體積最大的兩顆行星。 附： 木星土星“合謀”禍事 吉爾和同事們考慮了這樣一種可能性：“某種情況”或許就是太陽光和從太陽吹來的、由亞原子粒子組成的太陽風引發太空壓力起伏。 在數億年的過程中，這兩者的合力可能對土星軌道產生明顯作用。他們猜測，太陽的可變性或許使土星的“半長徑”（土星圍繞太陽運轉的橢圓軌道周長的某種量度）偏離0.1％。吉爾說：“我們認為，這種情況完全講得通。” 為了弄清土星半長徑的變化會對木－土系產生什么影響，吉爾和同事們使用了“數字太陽系儀”。這是一種特制的計算機，可模擬木星和土星在共同重力作用下的運動。吉爾等人還把木星和土星的公轉比值考慮進來。 木星每圍繞太陽運轉大約5圈，土星則圍繞太陽運轉大約2圈。如果其公轉比是嚴格的5:2，那么理論上這兩顆行星的重力對太陽系中其他天體的共同作用將每10年達到最大值。也就是說，當這兩顆行星在太陽同側并彼此靠近的時候，它們重力的共同作用最大。但是，由于這種5:2的“共振”并不精確，因此這兩顆行星實際上每過1000年至2000年才會在太陽同側排成一條直線。吉爾說：“這意味著木星和土星對太陽系中其他天體的作用每隔1000多年就會達到頂峰。” 利用計算機模擬太陽系演變圖景的研究人員此前一直認為，這種影響無足輕重。他們猜測，經過漫長的歲月，木－土系的影響就會“達到平衡”。吉爾說：“但我們有一種直覺，情況并不是這樣。”吉爾和同事們在使用數字太陽系儀時考慮了這種影響。他們發現，隨著土星半長徑的變化，木－土系的運行方式就會一會兒規則，一會兒混亂。他說：“這個系統每隔幾千萬年就會陷入混亂。” 恐龍遭遇的天文大混沌 吉爾最重要的發現是，多種多樣的模擬（在這些模擬中，土星的半長徑可以變化）都顯示，距今約6500萬年以前曾突然出現一次天文大混沌。吉爾說：“這一混亂現象出現的時間與白堊紀和第三世之交達到驚人的吻合——正是在這一時期恐龍滅絕了。” 吉爾說，到目前為止還無法判斷這場混沌持續的時間。但是，研究這種混亂現象對太陽系其他天體（特別是小行星）的影響卻是可能的。 無數大小各異的小行星在木星和火星之間的軌道上繞著太陽旋轉。吉爾和同事們通過計算機模擬發現，木－土系陷入混沌狀態時，小行星會受到多種影響。吉爾說：“最重要的影響是，小行星軌道的半長徑出現突變，這最終會導致小行星帶中的天體向外噴發。”在這些天體中，有些很可能撞入地球。 模擬試驗展現出來的情況相當復雜。有些小行星的半長徑變化幅度較小，有些則較大。有些小行星的軌道會縮小，有些則會擴大。吉爾說：“很多小行星的運行軌道可能會忽大忽小。” 關鍵的一點是，那些軌道拉長的天體最終可能會受到其他行星重力的影響而脫離小行星帶。“它們從小行星帶彈射出去，有些天體的軌道可能與地球軌道相交。”吉爾說，6500萬年以前或許就發生了這種情況。“木－土系突然陷入混亂，產生一群軌道與地球軌道相交的小行星。其中一顆撞入中美洲附近的海域，由此產生的沖擊使恐龍滅絕。” |
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