英國權(quán)威科學(xué)刊《自然》上發(fā)表的一項最新研究稱，計算機(jī)模擬結(jié)果顯示，幾十億年以后，行星軌道運(yùn)行混亂可能導(dǎo)致地球和水星、火星或金星相撞。

　　現(xiàn)實(shí)版“火星撞地球”

　　雖然水星體積不大，但它卻對我們太陽系構(gòu)成了最大的威脅。計算機(jī)模擬結(jié)果顯示，水星軌道將有1%的可能性延伸至某個危險區(qū)域，在這個區(qū)域，水星繞太陽運(yùn)行的軌道會與金星的軌道相重疊。研究人員發(fā)現(xiàn)，那時將發(fā)生行星混亂，水星可能會遭太陽系“驅(qū)逐”，或與太陽或如地球這樣鄰近的行星相撞。

　　但是，這種潛在的行星大碰撞距離我們依舊十分遙遠(yuǎn)。研究結(jié)果刊登在最新一期《自然》雜志上。美國加州大學(xué)圣克魯斯分校的格里戈里·拉夫林(Gregory Laughlin)說：“我將這項研究結(jié)果比做一個瓶子，這個瓶子99%的空間是滿的，只有1%是空的。盡管行星大碰撞有可能會在未來數(shù)十億年上演，但這種可能性其實(shí)微乎其微。”拉夫林并未參加這項研究，但寫了一篇分析文章刊登在同期《自然》雜志上。

　　這項研究由法國巴黎天文臺研究人員雅克·拉斯卡爾(Jacques Laskar)和邁克爾·加斯蒂內(nèi)奧(Mickael Gastineau)完成，他們共實(shí)施了涉及2501個不同行星軌道假想方案的計算機(jī)模擬。盡管大多數(shù)不會發(fā)生碰撞，但仍有25個模擬導(dǎo)致水星軌道陷入混亂。模擬結(jié)果顯示，即便水星軌道距角增加導(dǎo)致其與太陽或金星相撞，太陽系剩余星球也不會受到太大影響。

　　水星成行星相撞導(dǎo)火索

　　然而，在一些不太可能發(fā)生的方案中，水星軌道變化會在大約33億年內(nèi)導(dǎo)致內(nèi)太陽系(類地行星所在區(qū)域)全面陷入混亂，可能造成水星、金星或火星與地球相撞。拉斯卡爾在接受電話采訪時表示：“最吃驚的結(jié)果是地球和金星的軌道運(yùn)行不穩(wěn)定。”如果這一幕真的發(fā)生，現(xiàn)實(shí)版“金星撞地球”便將上演。

　　拉斯卡爾說：“首先，水星可能因與木星的引力相互作用陷入混亂。這可能會破壞金星軌道的穩(wěn)定，令其與地球越來越近。到那時，金星軌道開始出現(xiàn)混亂，與地球相撞。”當(dāng)研究人員分析涉及火星與地球軌道接近的不同案例時，他們發(fā)現(xiàn)有5種情況可能導(dǎo)致火星從太陽系中被拋離出去。在上述假想所涉及的近200個模擬結(jié)果中，會有兩個天體相撞，其中48個涉及地球。

　　盡管行星軌道在今天看似穩(wěn)定，但從歷史上看并非如此。在過去數(shù)十億年間，行星軌道總在變化。行星基本上可以通過引力相互作用擾亂對方的運(yùn)行軌道。天文學(xué)家表示，在遙遠(yuǎn)的過去，太陽系中的一些行星可能運(yùn)行于與現(xiàn)在截然不同的軌道上，一步步移向當(dāng)前的位置。隨著太陽慢慢變老，它會不斷膨脹失去質(zhì)量。

　　以前的研究結(jié)果表明，太陽這種變化將在未來70億年左右對行星產(chǎn)生重大影響。如果有一天真的發(fā)生這種情況，地球可能會被蒸發(fā)掉，或在過往恒星引力的幫助下，從太陽系的束縛中擺脫出來。

　　太陽系穩(wěn)定的最有力證據(jù)

　　2001年，當(dāng)時還在美宇航局供職的拉夫林和密歇根大學(xué)科學(xué)家弗瑞德·亞當(dāng)(Fred Adams)實(shí)施的一項研究顯示，地球被拋射出太陽系的可能性為十萬分之一。與此同時，隨著行星不斷運(yùn)動，“親密接觸”(尤其是像木星這么大的天體)會將它們拋到新的軌道。這種混亂的證據(jù)已經(jīng)在系外行星系統(tǒng)中被發(fā)現(xiàn)，例如，在其中一個系外行星中，編號為2M1207B的天體可能就是因兩顆行星碰撞形成的。而科學(xué)家推測，月球便是火星大小的天體在40億年前撞擊地球以后形成的。

　　最新模擬結(jié)果提供了迄今有關(guān)太陽系未來狀況的最有力證據(jù)。拉夫林在接受太空網(wǎng)采訪時表示：“這些模擬推測首次以權(quán)威性證據(jù)真正解答了太陽系長期穩(wěn)定的疑問。”這是因?yàn)槔�斯卡斯和加斯蒂�?nèi)奧的計算機(jī)模擬依賴于非平均等式(non-averaged equation)，同時考慮了廣義相對論的影響。以前的模擬都是基于行星運(yùn)動的平均等式，并不包括廣義相對論的影響。在用于模擬即將相撞的行星時，此類等式便不奏效，無法做出精確評估。

　　其結(jié)果是，廣義相對論或引力對時間和空間的影響確實(shí)在行星碰撞假想中起到了一定作用。拉夫林說：“水星的運(yùn)行軌道略呈橢圓形。太陽處于其中一個橢圓的焦距而非中心。在相當(dāng)長的時間內(nèi)，如10萬年左右，水星軌道的方位會像鐘針一樣旋轉(zhuǎn)。廣義相對論則會加速這種像鐘針一樣的旋轉(zhuǎn)，這會降低土星驅(qū)使水星軌道發(fā)生重大變化的幾率。”