自然威胁与自我威胁一样是危及人类整体生存的两大因素之一，是研究人类灭绝问题不可回避的内容。那么，在对各种自然威胁进行筛选中，这里力图能够包括所有对人类生存构成重大影响的因素，尤其对人类的整体生存构成影响的一切因素尽可能做到没有遗漏。并通过对各种有可能危及人类生存的因素进行深入的研究分析，筛选出确实能构成危及人类整体生存的内容。
人类这一物种其种群达60多亿，而且人类具有高度的智慧，有防患各种灾害的能力，一般的自然力量是不可能灭绝人类的。宇宙与天体的力量是自然界最强大的力量，要研究人类的灭绝问题，不可能回避宇宙以及天体的力量有可能带来的威胁。
第一节认识宇宙与天体
一、宇宙起源于“大爆炸”
今天，一个普通的人都知道，我们赖以生存的太阳，只不过是银河系中一颗普通的恒星，地球是太阳的一颗行星。
20世纪20年代之前，天文学家的视野一直局限于银河系，仿佛银河系就是所有的宇宙。首先发现银河系外还有其他星系的是美国天文学家哈勃，1925年，他通过天文观测，发现了银河系邻近的星系——仙女座星系，这是人类观测到的第一个河外星系（即银河系之外的星系）。在以后的观测中，哈勃发现，银河系之外远远不止一二个星系。在发现第一个河外星系之后，又经过十年的努力，天文观测的视野扩展到了5亿光年的范围，即用光的速度旅行，须走5亿年的时间，而光的速度为每秒30万公里，因此，这一观测距离在当时看来是足够大的。在对众多的河外星系进行观测后，天文学家发现，几乎所有的河外星系的光谱都具有红移现象。
“红移”是一个很专业的名词，简单而言，可以作如下的理解：即光是一种波，普通的光都可以分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色，红色光的波长最长，紫色光的波长最短，如果光谱向红色方向偏移，则说明光波被拉长了，也就说明星系正远离我们而去，这一理论被称为“多普勒效应”。就像高速公路上，驶向我们的汽车和驶离我们的汽车声音听起来感觉不一样，是同样的道理，这是因为声音也是一种波，当汽车驶向我们时声波被压缩短，驶离我们时声波被拉长。
更进一步的观测表明，距我们越远的星系离我们而去的速度越快，如观测到室女座星云正在以每秒1000公里的速度离开我们，在当时的天文学家看来，这简直是一个不可思议的事。哈勃总结了这一系列的观测成果后，1929年提出了著名的哈勃定律，即星系的红移量与它们离地球的距离成正比。按照哈勃定律，我们可以根据星系的红移量，轻易地计算出星系与我们的距离。
这些星系为什么会离我们而去？我们的宇宙从哪里来，又要向何处去呢？许多科学家从不同的角度对此进行了大量的研究。1927年，比利时天文学家勒梅特提出，如果把时间退回许多年以前，宇宙的所有物质都挤压在同一个点上，他把这个点称为“宇宙蛋”。宇宙蛋突然发生爆炸，爆炸的物质便形成了后来的星体。
今天，大爆炸的宇宙形成理论已经被大多数科学家接受，而且这一理论正在不断地得到完善。
宇宙形成于150亿年前，这一时间至少可以通过三种途径得以确认，第一种途径是根据对星系退行速度的观测，如果倒退至150亿到200亿年前，宇宙可以归于一个原点；第二种途径是对宇宙最古老的恒星进行研究，发现各个最古老的恒星以及由它们组成的星团，其年龄都在150亿年左右，这是宇宙最初形成的第一代恒星；第三种途径是针对原子衰变的特点，按照原子半衰期的规律对最古老原子的年龄进行检测的结果。
人们通常对宇宙起点的描述是宇宙开始于一个原始原子，这个原始原子比我们今天通常所说的原子还要小得多，直径仅为10-33厘米，它的温度极高，密度极大，具体测算，温度为1032K，密度为每立方厘米1093克。这个原始原子在150亿年前突然爆发了，它爆炸形成的空间就是我们今天所看到的宇宙，它爆炸的碎片便是今天宇宙中的星系、恒星与各种物质。
事实上，上述描述至少是不准确的。我们今天的宇宙学是建立在广义相对论和量子力学基础之上的，按今天的科学理论我们对宇宙的形成一直可以倒推至爆炸后的10-43秒，这一时间称为普朗克时间，这一时刻的宇宙尺度、温度与密度就是上述的数字。我们通常以这一时刻的状态作为宇宙的起点实际上是非常武断的，在这一时刻之前宇宙肯定有它的“零时间”，也有它的奇点，只是按现有宇宙理论无法描述普朗克时间之前的宇宙罢了。
要真正理解对宇宙的描述是一件并不容易的事，它首先要求我们必须放弃对周围事物的观察经验，用一种完全不同的方式来了解我们置身于其中、时时刻刻都在感知的一切。
从几何的角度看，点是0维的，线是1维的，面是2维的，立体是3维的，我们在初中就了解这一切，随意便可以想像点、线、面、立体是怎样的形状。然而，时空则是4维的，我们能够感知它，但却想像不出它的样子是怎样的。当然，一定有很多人不同意这样的说法，他们会说时间不就是始终如一地自然流淌吗？宇宙不就是我们所看到的空间吗？之所以人们会有这样的疑问，是因为他们被自己的经验迷惑了。
根据现有宇宙理论的理解，在大爆炸之前什么都没有，是150亿年前大爆炸的那一刻才同时有了时间和空间，于是时间一直流淌到现在，宇宙空间一直膨胀到今天。
肯定会有人问，在宇宙大爆炸之前，也许没有物质和生命，但时间总应该还是有吧？回答是否定的。时间只是开始于大爆炸的那一刻，大爆炸之前并没有时间。那么，大爆炸形成了宇宙星系与物质，在大爆炸之前至少应有虚空的空间吧？不然大爆炸的碎片怎么飞得出去呢？回答也是否定的。大爆炸那一刻同时有了空间，宇宙膨胀有多大，空间便有多大。一定还会有人问，那么宇宙之外是什么呢？宇宙的边缘与什么交界呢？回答是宇宙只有大小，没有边缘，也不与任何东西交界（也有科学家认为，我们的宇宙之外还有其他的宇宙，由于时空是4维的，因此，其他的宇宙我们是看不见的）。
这是一个不可思议的结论，它是根据科学理论推导出的，并被科学研究的成果所验证。按照广义相对论的描述，我们可以形象地把宇宙想像成是一个球的表面，就像在地球表面一样，我们沿着任一方向，如果始终不变地走下去，又会走回来，在3维空间里的地球表面是没有边界的，但它却有固定的尺寸。只不过“宇宙球”不是3维的，而是4维的，而且宇宙还在不断膨胀，就像吹气球一样，表面在扩大，因此，朝着空间任何一个方向，只要以足够的速度，在许多年后又能回到原点。“宇宙球”也只有大小，但却没有边界。由于它是4维的，地球表面之外还有空间，“宇宙球”之外连空间都没有，我们所看到的一切，所感知的一切，所置身其中的环境，都是“宇宙球”的表面。关于这个问题可以如此理解：3维的地球它的表面给人的感知是2维的，即平面的（关于这一点人们曾一直怀疑，总是想如果是站在球上怎么不会滑落下去或者掉下去呢？在了解了引力之后才知道其中原因），而4维的“宇宙球”它的表面给人的感知则是3维的，即立体的，这就是我们可感知的宇宙空间。
在通过天文望远镜对星系观察时我们发现，距我们越远的星系离开我们的速度越快，这并不是说我们就是宇宙的中心，实际上，站在任何一个星系的任何一个星球上观察宇宙空间，其结果与我们在地球上的结果都是一样。正如吹气球时我们发现，在气球上的任何一点观察，距这一点越远处相对这一点离去的速度越快，固定任何一点观测都容易使人产生自己就是中心的错觉，但实际上任何一点都只是普通的一点。
150亿年前的那个爆炸是开天辟地的爆炸。大爆炸之初，我们今天所知道的四种自然力（即强力、弱力、电磁力与引力）是统一的，随着宇宙的降温与膨胀，这四种力开始分开；
与此同时，物质与反物质的不对称性开始出现，物质比反物质略微多一点点。这是宇宙的极端混沌状态，在这个混沌的空间中物质与反物质相遇湮灭为光子并产生能量，这种湮灭有中子与反中子的湮灭，有质子与反质子的湮灭，有电子与反电子的湮灭，也有中微子与反中微子的湮灭。今天，光充斥于整个宇宙就主要是大爆炸早期的产品，而这场大湮灭之后剩下的少许物质便是今天我们的宇宙星系。
大爆炸3分钟后，宇宙温度降至10亿K，这时，质子与中子相互结合为原子核，这一过程大约持续了1小时，当宇宙温度降至1亿K时，这样的核合成便结束了。根据理论计算，在核合成的产品中，氢约占3/4，氦约占1/4，极少的锂、铍、硼总共所占比例还不到百万分之一，今天的天文观测已初步证实了这一理论比例。
此时的宇宙虽然充满着光子但并不透明，因为同时存在于宇宙中的还有大量的自由电子，它们阻挡了光子的穿行。大约30万年后，宇宙的温度降至3000K，电子的运动已经不那么剧烈，于是，氢核俘获一个电子变成氢原子，氦核俘获二个电子变成氦原子，锂核、铍核与硼核也各自俘获了相应的电子变为原子，在没有了电子的阻挡后，被解放了的光子使宇宙变得一片光明，宇宙结束了它的混沌时期，从此变得通透。同时，宇宙也由以辐射为主的时代进入到以物质为主的时代。
上世纪的60年代，贝尔实验室的两位工程师彭齐亚斯和威尔逊在调试射电天文望远镜时，发现有一种极冷的光占据了整个宇宙天空，它包裹着每一颗恒星、每一个星系，充斥于宇宙的每一个角落，这种光不能用光学望远镜看到，只能通过射电望远镜观测到，它对应的温度为3K。我们知道，0K即绝对零度，是理论上的最低温度，为-273℃，3K这一温度正是从理论上计算的大爆炸的余热，那充斥于整个宇宙的冷光则是大爆炸之初遗留下的原始之光，是宇宙混沌初开时所留光子的遗迹。由于150亿年过去了，宇宙在经过极大的膨胀后，最初的光子散布于整个宇宙，已经变得十分稀疏，使得每立方厘米只有几百个光子，即相当3K的温度，它均匀普遍地存在于整个宇宙，称为微波背景辐射，或者背景辐射温度。这两个工程师的意外发现正是对宇宙大爆炸理论的最有力证明，他们两位也因此获得1978年度的诺贝尔物理奖。
在宇宙顺着大爆炸的力量继续向外膨胀的同时，原子由于引力的作用开始凝聚到一起，从而形成巨大的云团；在大爆炸10亿年后，原子已被压缩得足够紧密，恒星诞生了。而此时宇宙的普遍温度，即背景辐射温度已经降至30K，宇宙已经由之前的黄色、红色，这时变成了像今天一样的黑暗天空，只有点点星光在闪耀。同时，星系也开始形成，大爆炸150亿年后的今天，宇宙还在顺着大爆炸的力量向外膨胀。
二、宇宙与银河系
毋庸置疑，银河系也是大爆炸的产物，但是，关于银河系的具体形成过程却没有像对宇宙形成那样有比较一致的观点。一般认为，在宇宙形成后不久，一团巨大的原子气在引力的作用下聚集到了一起，由于这种引力足够大，使它们能够从宇宙单纯的膨胀力中相对独立地封闭起来。与此同时，仍然是因为引力的作用，在这一巨大的相对独立的封闭气团内部，又
产生了许多小一些的独立封闭气团，这些小一些的气团在引力作用下变得越来越紧密，以至于内部温度越来越高。大约在宇宙形成10亿年后，它们通过自己的引力相继点燃了其中的氢原子核，巨大的热能使气团熊熊燃烧，这就是第一批恒星的诞生。而包裹着亿万颗恒星的那个原始大气团因此也就演变成一个巨大的星系，这便是我们的银河系。
根据目前的研究表明，银河系是一个旋涡状星系，由大量的恒星组成，有人将它比作运动员投掷的铁饼，呈圆形，厚度比较薄，中心是凸出的。沿直径方向，其中心我们叫银心，银心外围凸起部分叫核球，然后再是银盘和银晕。
银河系的核球呈扁球状，直径大约2万光年，厚约1万光年，是恒星密集区，充满了浓厚的星际物质和星云。根据观测分析，核球中心有一个巨大的黑洞，判断的依据是核球中心有强烈的宇宙射线的辐射，这是黑洞吞噬天体留下的证据。
核球外围恒星较密集的区域称为银盘，银盘直径约10万光年，厚约3000-6000光年，靠近中心区域厚，靠近边缘区域薄。包围着银盘呈球状体的称为银晕，银晕的直径约10万光年，这是恒星稀疏区，主要由一些年老且贫金属的恒星与星团组成，这里，有些恒星已经衰老到生命的最后时期，那些质量大的衰老恒星则以超新星爆发的方式将内部合成的重元素抛散出去，它们降落到银盘上，成为新的恒星系统形成的“材料”。
银盘中央平面称为银道面，银盘为旋臂结构，旋臂由里往外延伸，大体与银心对称。旋臂是星系尘埃较密，年轻、明亮且富金属恒星较多的区域，也是恒星诞生的场所。银河系的银盘共有四条旋臂，即猎户座旋臂、英仙座旋臂、3000秒差距旋臂和人马座旋臂，目前，我们的太阳系就是在猎户座旋臂中。太阳距银心2.7万光年，偏银道面以北约26光年，它绕银心旋转，其速度为每秒220公里。即使如此之快，但绕银心旋转一周也需约2.5亿年，因此，我们称2.5亿年为一银河年。同时太阳又穿行于旋臂之间（旋臂也在向前运动），大约每6000万年在旋臂内，每8000万年在旋臂外，今天，太阳系已经在猎户座悬臂内穿行了4000万年，2000万年后将穿出猎户座悬臂。
正常用肉眼观察天空，并不能看到银河系的旋涡状星云，也看不到其旋臂状结构。在夏夜晴朗的天空，我们只能看到一条明亮的星光之河横贯天穹，这是因为我们置身于银盘中，只能侧面观察银河系，因此银河系在我们的眼中便是长带状的了，且在人马座附近有一片星光特别明亮和密集的区域，那就是银河系的中心核球的位置。
大致估计，银河系中有约2000亿颗恒星，宇宙中又有约3000亿个星系，这是一个十分庞大的数字，如此多的恒星与星系，靠人去数是根本无法完成的，极而言之，今天全世界所有的人数一辈子也数不过来宇宙中的恒星。事实上，恒星与星系的数量是“称”出来的，它是根据恒星与星系的运转规律计算得出的结果。
我们所在的银河系在宇宙中是一个比较大的星系，它并不孤独，在它周围围绕着10多个较小的星系，这些星系少则有几十亿颗恒星，多则有几百亿颗恒星，另外还有一些仅几百万到几亿颗恒星的矮星系，银河系用自己的引力统治它们，并左右它们的行动。与银河系为伍的不仅有这些属银河系管辖的小星系，还有比银河系更大的星系，在这个统一的队伍中，
银河系只能算是老二，老大是仙女座星系，它由将近10000亿颗恒星组成，也统治着10多个小的星系。另外，在这个队伍中还有一些比银河系与仙女座星系小的星系，并不受两个星系的统治，但它们都有着内在联系，一起形成一个独立的巨大天体系统，我们称这种天体系统为星系团或者星系群。
银河系所在的这个独立的天体系统较小，只有30来个星系，称团还不够格，只能称为群，全名为本星系群。距本星系群较近的星系团有玉夫座星系团、M81星系团和室女座星系团。
在宇宙中星系团（群）确实是具有自己的独立性，我们知道，根据光谱的红移现象可以确定，星系之间都各自远离而去，在天文学家对宇宙的观测中发现，我们所在的本星系群之外的几乎所有的星系，都表现出了高度的光谱红移的一致性，这是它们离我们而去的标志。但作为本星系群的成员则不是这样，除了那10来个围绕银河系运动的伴星系之外，离我们200万光年的仙女座星系，则是以大约每秒120公里的速度驶向银河系，按此计算，大约60亿年后它将与银河系相遇。
在宇宙中，星系团（群）还算不得天体系统中的巨无霸，比星系团（群）更大的天体系统是超星系团，这是当之无愧的大型天体系统。超星系团又称二级星系团，是由许多聚集在一起的星系团组成的星系集团，我们所在的本星系群属于本超星系团，玉夫座星系团、M81星系团和室女座星系团都属于本超星系团的成员。本超星系团包含有约50个星系团和星系群，总数达数千个星系，是一个扁平状的巨大的星系团集团，本星系群只是它的一个边缘的成员，它的中心远在约6000万光年之外的室女座星系团，我们银河系正是围绕着室女座星系团的中心运转的，大约1000亿年运转一周。
距本超星系团较近的超星系团有距我们约2.5亿光年的双鱼—英仙座超星系团和距我们约5亿光年的武仙座超星系团。超星系团之间是极其空虚的广袤空间，在上亿光年的巨大范围中，连星际物质都极其稀少，更不说任何天体了。
比超星系团更高一级的天体系统，就是我们现在能够观测到的宇宙部分，称之为总星系。由于人类今天能掌握的观测手段还十分有限，因此，我们所能观测到的宇宙还远不是宇宙的全部。
但是，我们天文观测的目光今天已经延续到了130多亿光年远的位置，这是十分令人振奋的纪录，因为这一纪录告诉我们的不仅是一个十分遥远的距离，同时告诉我们的还是一个十分遥远的时间，因为光在行走的过程中不仅产生距离，且带来的是过去的信息，130多亿光年既是那些遥远的星系离我们的距离，也是那些遥远的星系在130多亿年前给我们发过来的古老的信息。也就是说，我们所看到的那些星系并不是今天的星系，而是130多亿年前的星系，而今天的那些星系，肯定早已经不是我们今天观测到的这个样子。要知道，理论的宇宙是150亿年的历史，130多亿年和150亿年之间的距离并不远。
那么，我们是否可以通过继续改进我们的观测技术，最后将所有的宇宙尽收眼底呢？实际上从理论上是不可能达到这一终极目标的，因为自然界最快的速度为光速，哈勃定律告诉我们，离我们越远的星系，离我们而去的速度越快，今天我们观测到的最远的星系已经在接近光的速度离我们而去，更远的星系离我们而去的速度更快。一方面它们接近光速离我们而去，一方面它们的光以光速向我们发出，这两个相反的速度相互抵消，就像在跑步机上跑步一样，不可能跑出实际的距离，因此，最远的宇宙我们永远也不可能穷尽。
在了解了宇宙的宏观结构后再让我们回过头来了解宇宙的微观结构。在宇宙演化的历史中，我们所处的时期为宇宙的恒星时期，根据理论计算，这一时期还应持续上百万亿年的时间，恒星时期宇宙微观结构的主角自然就是恒星，我们赖以生存的太阳就是一颗普通的恒星。我们遥望满天的星星在天空中闪烁发光，那些都是恒星在燃烧。我们用肉眼能看到的恒星其实很少，只有6000多颗，而宇宙中的恒星数量却是我们所看到的许多亿亿倍。许多恒星已经死亡，它们变成了白矮星、中子星或者黑洞，再也不能够燃烧。
恒星并不是静止的，就像太阳围绕银心运行一样，其他恒星也依一定的规律在运行。恒星也不是孤独的，它的家族中有一大帮成员，首先，行星受恒星的引力所统治，我们地球就是一颗普通的行星，是属于太阳系的一员。而围绕行星运转的天体我们称其为卫星，卫星也是恒星家族的成员，但直接统治它们的则是行星，它受行星的引力作用，被行星所左右，月球就是地球的卫星。卫星并不是恒星体系中最小的天体，除卫星之外，受恒星引力作用的还有许多小行星、彗星、陨星以及星际介质，它们都包括在恒星的星球家庭之中。
恒星与恒星之间也不是完全真空的，其间有星际气体与尘埃、宇宙射线和粒子流，以及星际磁场，这些物质我们统称为恒星际物质。恒星际物质极其稀薄，且分布不均匀，在天文观测中常常发现太空中有一些集中的云雾状天体，我们称这些云雾状天体为星云，这是恒星际物质比较集中的区域。
恒星在星系中也不是均匀分布的，在星系的中心区域恒星的密度都较高，边缘区域密度都较低，正如银河系的核球就是恒星密集的区域，银晕则是恒星稀疏的区域。不仅像银河系这样的旋涡状星系如此，椭圆星系、盘星系和不规则星系无一例外都是这样。
恒星在星系中的分布密度除了上述规律之外，星系中的一些恒星还利用引力的相互作用形成星团，它们少则数万颗，多则上千万颗集中在一起，组成一个小的恒星系统。星团可以分为球状星团和疏散星团，都是星系的组成成员，隶属于星系家族。
在宇宙中，暗物质远多于可见物质，据推测，可见物质只有宇宙物质的5%，其他的绝大部分物质都是暗物质。凭目前的科学技术水平，我们对这些暗物质还知之甚少，其实，对可见物质我们了解得也还远远不够。
三、太阳系与地球
要了解太阳系与地球，先让我们从太阳系与地球的形成说起。在银河系以及其他的宇宙空间，时刻都有新的恒星形成，天文观测不仅证实了这一事实，而且也从其他恒星的形成中可以推测到太阳系的形成过程。
普遍认为，太阳系形成之前是一团灰色的云团，这一云团由大量的气团和尘埃组成。一般认为，这是由一颗比太阳大几倍或者十几倍的大恒星爆炸后的遗留物，起初这样的大恒星爆炸后抛出的物质温度极高，在经过许多年后，这些物质开始慢慢冷却，颜色变暗。由于物质固有的引力，这些物质慢慢聚集到一起，变得比较集中，特别是中心部位变得越来越紧密。同时，也是通过引力的作用，中心部位的温度愈来愈高，密度愈来愈大，这就预示着一颗新的恒星将要诞生，这样的恒星诞生过程对于宇宙是习以为常的。
当这个气团的中心变得更加紧密后，终于在巨大的引力作用下，其核心部位的温度达到1000万度以上，剧烈运动的氢原子核终于有能力冲破电磁力的束缚发生激烈碰撞，核聚变发生了。核聚变的巨大能量产生的光和热向四周发散，一颗新的恒星就此形成，这就是我们的太阳。从太阳系目前拥有的重元素分析，太阳应是第三代或者第四代恒星。作为一颗恒星的太阳，其年龄应从它发生核聚变的那一刻开始算起，距今已有约50亿年。
在作为恒星的太阳形成的同时，它周围的行星也在形成，最初的过程是在形成太阳系云团的较外围区域有无数的小型行星，它们较大的直径达上百公里，较小的直径仅有数百米，其数量之多数以亿计。同时，除这些小行星之外，还有大量的岩石碎块与冰块。
由于小行星非常多，它们之间不断地发生碰撞，有些碰撞会产生粉碎性爆炸，而另外一些较小的小行星在撞击较大的小行星时，则被较大的小行星所吸纳，使其变得更大。这样的碰撞持续了许多年，终于有一天，有一颗小行星变得足够的大，使之可以鹤立鸡群地存在于一片比它小得多的小行星之间。这颗小行星用它的引力使周围的小行星更加频繁地撞击自己，与此同时，自己则变得更加强大。这样的碰撞又持续了许多年，终于一颗可以被称为行星的星球诞生了，我们的地球就是这样的星球，是在46亿年前诞生的。以后这样的撞击越来越少，逐渐趋于平静，地球进入了稳定期。
太阳系一共有八颗行星，外围最近的一颗为水星，然后依次是金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。
月球是地球的卫星，也是离地球最近的星球，距地球的平均距离38万多公里，由于长期受陨石撞击，它表面布满了大大小小的陨石坑，这也是地球由无数小行星撞击形成的佐证之一。
在太阳系的八大行星中，除水星和金星之外，其他六颗行星都有自己的卫星。近年来，随着天文观测水平的不断提高，以及航天工程的不断发展，太阳系几乎每年都有新的卫星被发现，而且各行星拥有卫星数量的排名顺序也发生了变化。原来长期认为土星是太阳系拥有卫星最多的行星，但新的观测确认，木星才是真正拥有卫星最多的行星。在所有的行星中，目前已经确认的卫星总数已达139颗，其中卫星最多的是木星，达63颗，另外有一些新发现的卫星还需要进一步的证实；居次位的土星，经确认的卫星也达33颗。相比地球，它们真算得上是儿孙满堂。
太阳系除了有八大行星以及它们的卫星之外，还有矮行星和大量的小行星和彗星。矮行星和小行星主要集中在火星与木星之间的小行星带上，以及太阳系外围的柯伊伯带上，它们是围绕太阳公转的小型天体。彗星的种类较多，既有周期性彗星，又有非周期性彗星，绝大多数彗星的运行规律都不太强。另外，众多的陨星与行星际介质也是太阳系家族中必不可少的成员。
太阳是太阳系家族中绝对的家长，它的质量占整个太阳系总质量的99.85%，所有八大行星的合计质量只占不到0.135%，行星的卫星、彗星、矮行星、小行星、陨星以及行星际介质仅仅只占太阳系质量的0.015%。
依靠目前的科学技术足以证明，在太阳系中，只有地球有智慧生物，其他所有的星球都不具备智慧生物孕育与生存的条件。通过进一步对智慧生物形成条件进行研究，有一个结论是确定无疑的，这就是太阳系中真正称得上创世纪的奇迹就是我们人类的出现，它的神奇与意义已经远远超过了作为一颗恒星的太阳，因为宇宙中的恒星数不胜数，但适合孕育智慧生物的恒星体系却少之又少。
站在地球上，看到高山巍峨、江河浩荡、大海壮阔，我们常常感叹我们星球的伟大，但是，站在宇宙的角度，地球是非常渺小的，它属于太阳这一恒星体系的一个小成员，质量仅占太阳系的34万分之一，且完全受制于太阳。包括在地球上生存的我们人类，对于太阳的力量也无能为力，我们完全依赖太阳的光辉生存，太阳的光和热是人类生存的第一元素，它可以孕育人类，也可以轻易毁灭人类，太阳出一点小毛病，人类的生存就会受到大的影响，太阳出了较大的问题，人类就会遭受整体毁灭。
在茫茫宇宙中，太阳扮演的角色远远小于太阳系中地球的分量，太阳系作为一个恒星体系，在它所处的银河系中所占的分量仅仅2000亿分之一，而银河系在宇宙中的分量还不到3000亿分之一，由此可知，说太阳系在宇宙中只是大海中的水滴，只是高山中的砂粒是毫不过分的。
在考虑宇宙对人类的威胁时，这里首先把人类与地球统一起来考虑，因为地球出了大问题人类就无法生存；而后再把地球与太阳统一起来考虑，因为地球受制于太阳，太阳出了大问题，地球生态就会遭到彻底破坏，人类也无法生存；最后把太阳系作为一个点进行考虑，因为在宇宙中太阳系仅仅只是一个小点。
一、引力与恒星历史
自然界有一种力不受任何物体的阻挡，不受任何距离的限制，这就是物质之间的引力。
人站在地球上拥有重量，那是地球对人有引力，引力的大小等于人的重量；月球围绕地球旋转，不会逃离地球，是因为地球对月球的引力所致；同样，地球围绕太阳运转，是太阳对地球有引力；太阳围绕银河系中心运转，也是因为银河系对太阳有引力。
引力最早是牛顿观察苹果从树上落下，却不是飞向天空而发现的。在日常生活中，许多自然现象与引力有关，大海潮起潮落，这种潮汐作用是因为月球与太阳对海水的引力所致。太阳对地球的引力不仅作用于地球面对太阳的一侧，背对太阳的一侧也受太阳引力的作用。相距数万光年之遥的两个星球之间同样存在引力。
牛顿力学把两个物体之间的引力称之为万有引力，其含义就是这种引力无所不在、无所不有之意。万有引力与两个物体的质量成正比，与两个物体之间的距离的平方成反比。
根据这一公式我们可以进一步认识宇宙中的引力问题。地球之所以平稳地围绕太阳运转，是因为主导地球运行轨迹的是太阳的引力，水星、金星、火星对地球也有了引力，且距离地球比太阳要近，但由于它们的质量比太阳要小得多，因此地球只能服从太阳的引力。宇宙中有许多比太阳大得多的恒星同样对地球有引力，但它们离地球太遥远了，其引力相对太阳而言小得多，地球还是只能服从太阳的统治，因为两个同等质量的星球，在距离相差10倍时，它们之间的引力差距不是10倍，而是10倍的平方，即100倍。
除了引力之外自然界还有三种力，这就是电磁力与原子核内部的强力和弱力。在四种自然力中最强大的力是强力，但它只作用于原子核的范围之内。第二强大的力是电磁力，它只有强力的百分之一，但电磁力作用的范围比强力远，正是电磁力的作用使原子核不能相互接触，所以强力不会释放出来。另外，要释放强力离不开中子，弱力则可以使质子衰变为中子，是强力释放必不可少的帮手。那么，引力是自然界最弱的力，相对于原子中的电磁力要弱数亿亿倍，相对强力更是还要弱得多，但它不受任何距离与物体阻挡的限制，无所不在、无所不有，于是它便集无数的弱小变为无比强大，并最终战胜其他的力，统治了我们的宇宙。
恒星是一种使用核能产生光和热的星球，核能的产生是因为当星球足够大时，它巨大的引力便能够使核心部位的温度不断升高，直到这一温度达到1000万度以上。而此时，组成恒星的主要元素氢原子核将产生剧烈的运动，使自己最终可以冲破原子核之间电磁力的排斥，直接发生相互碰撞，从而产生核聚变，将强力释放出来。
氢的核聚变是由4个氢原子结合成1个氦原子的过程，在这一核合成中要损失0.7%的质量，这是原子核内强力释放的代价，正是这损失的很少的质量却能产生巨大的能量。
像我们太阳这样中等大的恒星，它的核聚变有两次，一次是氢聚变，一次是氦聚变。在氢聚变发出光和热的同时，它所产生的氦则不断沉积于恒星的核心，当大量的氢聚变为氦后，恒星核心部位的氢已经消耗殆尽，留下的主要是氦原子，但核心的外部氢却继续在燃烧，于是在核心部位两股力同时发生作用，一股是恒星的引力，另一股是核心外部氢聚变产生的巨大膨胀压力。当两股力量结合的力度可以使核心部位的温度达到上亿度时，氦原子核的猛烈运动，终将使自己也能够冲破电磁力的束缚，达到相互之间可以直接发生碰撞，从而产生氦聚变，将氦原子核中的强力释放出来。
氦的燃烧是由氦聚变为氧和碳的过程，由于它所释放的能量比氢聚变的能量更大，此时的恒星内部就好像又点燃了一颗恒星一样，这颗内部的恒星用其巨大的力量猛地将外部的恒星顶了出去，使得星球的直径突然变大100倍以上，而体积则扩大100万倍以上。新的星球虽然十分巨大，但因为它表面的温度低于原来的恒星的表面温度，呈红色，因此称为红巨星。
氦聚变持续的时间比氢聚变短，氦聚变的后期，恒星进入不稳定状态，它外围的物质会被抛出一些，而主要由碳和氧组成的核心部位会塌陷成一颗密度很高、温度也很高的白矮星。
白矮星是死亡的恒星，虽然温度很高，但这是原来恒星遗留下来的热量，它内部已经不能再发生热核反应，通过百亿年的慢慢冷却，最后将变成一颗冰冷的星球。根据人类的标准，白矮星是价值连城的材料，因为其物质内部呈晶格状结构，就像钻石的结构一样，只不过这颗巨大的钻石我们却难以得到。
因为氢聚变相对于其他聚变要稳定，而且持久，所以，天文学上将恒星的氢聚变阶段称为恒星的主星序阶段。
恒星在主星序停留的时间随着恒星质量的增大迅速地变小，太阳这样质量的恒星在主星序停留的时间为100亿年，但是，一颗质量为0.3倍太阳质量的恒星却会燃烧上万亿年，而质量为5倍太阳质量的恒星只能燃烧几千万年。这是因为恒星的质量越大，引力就越大，强大的引力会促使其内部核聚变速度加快，当恒星的质量大到一定程度时，极其猛烈的核聚变将根本无法使恒星稳定下来，从而导致恒星的整体爆炸，因此，恒星不可能无限的大。目前为止，我们观测到的最大的恒星是HD93250星，它的质量大约为太阳质量的120倍。
恒星的质量也不可能太小，最小的恒星一般不会小于太阳质量的8%。因为，星球太小其引力将不能够点燃内部的氢原子，核聚变便不能发生，也就不能发出光和热，所以就不能称之为恒星。
恒星核聚变的猛烈程度也反映在恒星的表面温度上，在主星序阶段，质量越大的恒星核聚变速度越快，反应越猛烈，表面温度也就越高；反之，恒星越小，核聚变速度越慢，表面温度则越低。在天文观测中，可以通过观测恒星表面的颜色确定恒星表面的温度，蓝色温度最高，红色温度最低，依次可以排列为蓝、白、黄白、黄、橙、红等几种颜色。蓝色恒星表面温度在10000K以上，如参宿一、参宿七、轩辕十四；红色恒星表面温度不超过3600K，如心宿二、沃尔夫359；太阳是一颗黄色恒星，表面温度约为5700K左右。
恒星最后的命运很大程度上也由恒星的质量所决定。一颗质量小于0.7倍太阳的恒星，由于引力不是足够的大，只会燃烧氢，氦则永远不会被点燃。一颗质量为0.7-8倍太阳的恒星，其命运与太阳一样，在这一质量区间内，小一些的恒星先是燃烧氢，之后燃烧氦，大一些的恒星还会燃烧碳，在完成这些燃烧之后将安静地演变为白矮星。
一颗质量大于8-10倍太阳的恒星其死亡将是极其猛烈的爆炸，因为恒星超过8-10倍太阳质量时，巨大的引力会使恒星在燃烧完氢、氦和碳之后，将继续点燃其他元素，它们依次是氧、氖、硅、铁，每一次点燃一种新的重元素，其恒星内部又将产生一个能量更大的恒星，从而将外部恒星一层层顶出去，最后使恒星的直径达到百亿公里。当这一点火过程最后轮到铁的时候，铁的核燃烧不仅不释放能量，反而要吸收能量，恒星内部突然失去能量的支撑，于是，灾难性的结局发生了，直径达百亿公里的恒星将猛然向中心坍塌，形成极其猛烈的爆炸，它的物质会被抛出数千亿公里之外，这种爆炸称为超新星爆发。
超新星爆发时，恒星的核心部位会受到猛烈的压缩，从而把电子都压进质子中，由于电子带负电荷，质子带正电荷，当电子压进质子后，正、负电荷抵消，变为中子，因而形成极其致密的中子星，中子星的密度可达每立方厘米上亿吨。
中子星的磁场极强，比地球磁场强108至1015倍，而且旋转很快，达每秒几百转，能够通过两个磁极向外发射强烈的电磁波（光）。由于中子星的磁轴与旋转轴不一致，当其旋转时它所发出的电磁波则一圈一圈地非常有规律地在太空扫射，这便是中子星的灯塔效应。中子星的灯塔效应可以在宇宙中指示方向，我们向宇宙中发射的多颗飞行器，跟外星人带去的信息都是以中子星指示太阳系位置的。
一颗质量更大的恒星，当其死亡爆炸时，猛烈的坍塌会把原子核都压碎，形成更加致密的天体，其致密程度使光都无法逃脱出它的引力，这就是黑洞。黑洞在宇宙中的存在已经得到证实。
二、黑洞吞噬
我们站在地球上向天空抛出一个物体，这个物体最后还会落回地面，这是因为地球对这个物体有引力，如果地球没有引力，这个物体就会顺着抛出的方向飞向太空，永不返回。但是，即使地球有引力，当这个物体向天空抛出的速度达到一定程度后，它就会摆脱地球的引力一直向前，再也不会返回，这种能够摆脱星球引力的速度称为逃逸速度。地球表面的逃逸速度为每秒11.2公里，也就是说，我们站在地球表面，以每秒11.2公里的速度向太空抛出一个物体时，这个物体将不再落回地面，而是飞向太空。不同星球表面的逃逸速度是不一样的，如太阳表面的逃逸速度为每秒617公里，月球表面的逃逸速度则为每秒2.38公里。之所以太阳表面的逃逸速度比地球大得多，是因为太阳的引力比地球大得多；反之，月球表面逃逸速度小则是因为月球引力比地球小。
光速是自然界最快的速度，为每秒30万公里。当一颗星球的引力极其大，表面逃逸速度达到光速时这就是黑洞，它说明连光都不能从其巨大的引力中摆脱出来。如果把地球压缩成一个半径1厘米的小球就是黑洞，这样的尺寸比乒乓球还小。
一颗星球的半径收缩到这颗星球的逃逸速度等于光速时，我们称这一半径为“史瓦西半径”，这是因德国天文学家K•史瓦西首先讨论这个问题而得名。
根据史瓦西半径的计算公式，黑洞半径大小与黑洞的质量成正比。我们知道，在同等密度下，一个星球的质量比另一个星球质量大1000倍，它的半径只有前者的10倍，因为体积与半径成三次方关系。史瓦西半径的计算公式告诉我们，一个星球的质量比另一个星球的质量大1000倍时，史瓦西半径的差距也是1000倍，这意味着体积是前者的1000000000倍，即10亿倍。
以地球与太阳为例，地球的史瓦西半径为1厘米，太阳的质量比地球大了约30万倍，太阳的史瓦西半径则为3公里，论体积，其差距达9×1015倍。因此可以看出，黑洞的质量越大，密度越低，如果把整个银河系压缩为一个黑洞，史瓦西半径为6000亿公里，它的密度仅有地球表面大气密度的千分之一，如此低的密度对于我们甚至是非常好的真空，但它确实是一个不能逃逸出光的黑洞。
我们知道，制造黑洞的超新星爆发是因为大质量的恒星死亡产生的，而最大的恒星也不过120倍太阳的质量，而且在超新星爆发时还有大部分质量被抛向太空，所以，恒星死亡产生的黑洞不可能太大。但是，宇宙中的大黑洞远远不只这些质量，根据天文观测分析，银河系中心极有可能是一个大黑洞，这个黑洞的质量约为260万个太阳的质量。在对遥远的类星体观测分析后可以判断，类星体很可能就是黑洞，它所发出的强光，则是黑洞吞噬周围的恒星所致，而最大的类星体极可能是达100亿倍太阳质量的黑洞。
黑洞是在不断地吞噬物质中慢慢长大的，它用自己巨大的引力，吞噬一切敢于靠近自己的物体，巨大的恒星对于黑洞都是盘中小菜。
在任何星系的中心都应该有大质量的黑洞存在，这里是恒星和物质密集的区域，物质会不断地集中于黑洞附近，在黑洞巨大的引力下，形成一个个绕黑洞旋转的盘状物，称之为吸积盘，各种物质正是顺着吸积盘旋转着落入黑洞的（根据观测分析，银河系中心附近的恒星旋转速度可达每秒960公里，这就是黑洞作用的结果）。物质落入黑洞时释放出巨大的能量，并发出强烈的X射线。
质量与能量是可以相互转换的，根据质能转换公式，一克质量的物质中蕴含有2万吨烈性炸药TNT的能量。恒星之所以能够数亿年不间断地燃烧，并发出巨大的光和热，是因为恒星中心进行的核聚变不断地将质量转换为能量的原因，如果太阳是煤或者石油，如此燃烧只能维持几千年，但通过核聚变释放出能量则可维持100亿年以上。
太阳中心的氢在聚变为氦的过程中质量损失仅0.7%，正是这少量的质量损失，却可以使恒星光芒四射，亿万年始终如一。但是，太阳核聚变的能量释放与恒星落入黑洞时的能量释放相比，只是小巫见大巫，当物质落入黑洞时质量损失可达10%，是氢聚变效率的14倍以上。而且当一颗大的恒星落入黑洞时，损失的质量会在比较短的时间全部转换为能量，并伴随着巨大的X射线的放出，其短时间能量的释放甚至连一个星系都难以相比。
宇宙中的黑洞不在少数，我们太阳系有没有可能落入黑洞呢？如果太阳系落入黑洞无疑就是人类的末日。
银河系最大的黑洞就是银心的黑洞，首先让我们来分析这一黑洞对我们的威胁。我们知道，太阳绕银心运转一周需2.5亿年，太阳形成了50亿年，照此，应该绕银河系中心运转了20圈，今天看来，还没有任何迹象表明太阳系的运转有失常的地方。银心的黑洞所吞噬的是银心范围的恒星，其他恒星要被这个黑洞吞噬，至少首先要进入银心范围才有这样的可能。太阳系在银河系的位置是距银心较远的外侧，离银心的距离达2.7万光年，在绕银心运转的过程中，只要不极大地改变自己的运行轨迹，在百亿年之内太阳不可能运行到银心的范围。而要极大地改变太阳的运行轨迹，除非太阳受到与之相当的恒星的撞击，而要遭遇这样的撞击，带给人类的毁灭性灾难也就不是黑洞吞噬的时候了，而是在太阳被撞击的一刻就发生了。
从另外一种角度也可以说明，在太阳死亡之前不可能被银心的黑洞吞噬。宇宙历史有150亿年，银河系大致形成了140亿年，银心黑洞的质量约为260万个太阳的质量，而银河系约有2000亿倍太阳的质量，这说明，银心的黑洞用140亿年时间吞噬的恒星，仅为整个银河系质量的8万分之一，如果按此速度吞噬整个银河系还需要约1000万亿年，而太阳在主星序上的时间只剩50亿年，所以，完全不必为银心黑洞的吞噬感到忧虑。
那么，除了银心的黑洞之外是否还会有别的黑洞吞噬太阳呢？最有可能出现黑洞的除银心之外，在球状星团的中心也有可能会出现大的黑洞。作为球状星团，数万到数百万颗恒星集中在一个不大的区域范围内，其中心部位便很有可能会出现较大的黑洞，当然，这样的黑洞与银河系中心的黑洞相比肯定小得多，最多不过上百个太阳质量，或者上千个太阳质量。目前，天文学家已经通过观测发现一些球状星团中心有X射线，这就是球状星团中心有黑洞存在的证据。
银河系中大约有500个球状星团，它们离我们都很远，我们能够看到的最明亮的球状星团是半人马座ω，它有约100万颗恒星，距我们1.6万光年。而离我们最近的球状星团是M4，大约有10万颗恒星，离我们的距离为7200光年，这当然是一个十分安全的距离。
除了银心的黑洞和球状星团中心的黑洞外，还存在许多由独立的大恒星死亡形成的黑洞，在天文学家对宇宙的观测中，同样发现了这样的黑洞。但是，在目前我们已经发现的有可能是黑洞的强X射线源中，它们无一例外距我们都十分遥远。其中经确认，天鹅座X-1是一个距我们较近的黑洞，距离太阳系约1万光年，它的质量超过太阳质量的5倍（超新星爆发后，残存的质量超过3倍太阳质量就会形成黑洞，一般在10倍以上太阳质量的恒星才会有形成黑洞的条件，因为超新星爆发时大量的物质已被抛出，残存的物质只是少数）。作为1万光年的距离同样是十分的大，根本不可能影响到太阳系的安全。
还需要进一步确认的离我们最近的黑洞位于人马座，它与编号为V4641SGR的一颗普通恒星组成一个双星系统，距太阳系约1600光年，如果能确认这一强X射线源就是黑洞，它将是离我们最近的黑洞。但1600光年的距离也已经是足够的远了，照样不可能影响太阳系的安全。
那么是否在太阳系的附近，或者是太阳系运行的前方会有我们还没有发现的黑洞呢？这种可能当然不能排除。
天文学家对黑洞的观测主要是通过观测X射线进行判断，因为一个并不大的天体落入黑洞都能发出很强的X射线，即使一颗孤独的黑洞，在相当长时期内没有较大天体落入的可能性都是极小的。正如太阳系就是一颗非常孤独的恒星，但太阳外围同样有许多的小天体，在不长时间就会有一些小天体落入太阳，就连地球这样的小行星每年都有陨石撞击，大的陨石或者小行星撞击在若干年中出现一次的可能也是存在的。
而且，判断黑洞的存在还有其他的手段，如果黑洞有伴星，通过伴星的运行轨道也可以确定黑洞的存在。对于大的黑洞，通过远方天体的光线偏转，同样可以判断是否有黑洞的存在。在太阳未来运行的轨道附近是否会出现黑洞呢？凭今天的观测，我们至少可以判断，在数十光年范围内确实没有黑洞的踪迹。
事实上，一个中等大的黑洞相比一颗恒星对太阳系的威胁差别并不大，充其量，黑洞致命威胁的范围稍大一些，但由于恒星之间的距离十分巨大，这种范围相对于星球之间的距离几乎可以忽略不计。同时，在宇宙中，能够形成黑洞的大的恒星是极少的，大约1万颗恒星中才有一颗有可能形成黑洞，这也就说明，太阳遭遇黑洞的概率仅有太阳遭遇恒星撞击概率的万分之一。以下让我们再进一步分析太阳与恒星相撞的机会是多么的小，就可以更加看出黑洞吞噬太阳的可能性是多么小了。
三、恒星与独立行星撞击以及超新星爆发
（一）恒星与独立行星撞击
今天的宇宙是恒星的世界，恒星在宇宙中占的比例不仅大，而且也是现实可见的。太阳就是一颗恒星，我们人类正是依托它的光辉生存的。银河系的恒星数以亿计，太阳会不会与其中某一颗发生相撞，或者受其严重扰动，从而导致地球的整体生态被破坏，致使人类遭到灭绝呢？
首先让我们来分析太阳系所处的区域环境。太阳处于银河系外围，银河系外围恒星的密度远比银心与核球这样的中心区域的密度小。离太阳系最近的恒星是半人马座α星，这是一个三合星，即由三颗恒星组成的恒星系统。在半人马座α星中，以半人马座αC离我们更近，距离为4.25光年，所以也称之为比邻星，这是一颗用肉眼观测不到的红矮星。再比半人马座α稍远的是距离我们5.96光年的巴纳德星和距离我们7.8光年的沃尔夫359，其他的恒星距离都超过了8光年，且在10光年之内的恒星系统总数只有7个。
以我们对半人马座α星的观测而言，它目前的运行方向略带一定角度平移向我们靠近，许多年后它与我们的距离会达到最小值3光年，然后又会远离我们而去。
关于恒星撞击的可能性有多大，可以这样的一组形象数据进行说明：如果直径达139.2万公里的太阳缩小为直径为1毫米的小沙子，离我们最近的恒星与我们的距离则达29.2公里，而我们周围恒星的平均距离则为52公里，由此看来，它们对撞的机会是极小的。
更重要的是，在巨大的立体空间中分布的这些十分稀疏的“小沙子”并不是毫无规律，满天飞扬的，它们行动十分缓慢，而且极有规律。以太阳的运行为例，如按以上形象的距离缩小，这粒“小沙子”每年运行距离仅4.92米。而且所有的恒星都无一例外地在自己的轨道上绕银心运转，它们相互尊重，并遵守规律。在宇宙中，越是质量大的天体规律性越强，受外力扰动的可能性越小，一颗恒星级的天体，除了银心的引力左右它外，一般的力量是不可能改变其轨道的。因此，像太阳这种处于天体稀疏的星系外围的恒星，要发生恒星对撞或者严重的相互扰动其可能实在太小，数千亿年也不会发生一次。
在宇宙中还有一些星球，它们不发光也不发热，不属于恒星，但它们又不隶属于任何恒星系统，因此不是普通的行星，它们的存在，只是因为最初形成时体积太小，以至于不能靠引力点燃中心的氢原子，于是只能成为一个独立的系统围绕星系的中心运转，我们不妨称它们为独立行星。那么，它们是否可能与太阳发生对撞或相互扰动呢？
由于在宇宙中，自然形成的物体小的总比大的多，因此，独立行星的数量比恒星还要多，在太阳系周围空间很可能也有这样的星球，只是没有被发现而已。然而，即使如此，数量也会是少之又少。如果套用前面的形象比喻，它撞击或者严重扰动太阳的危险性，就如同在一个方圆数十公里的范围内，多了二三粒运行缓慢的更细小的“沙子”而已。
这样的“沙子”不可能更多，因为根据测算，银河系的物质密度仅为每立方厘米10个氢原子，目前我们所掌握的最高的真空技术水平也不及这一密度的几十分之一，而如此稀少的物质高度集中在各个天体中，以及分布在星际气体和尘埃中，可见银河系中广阔的空旷区域是何等巨大。
而且，独立行星与恒星一样，其运行是有规律的，它们受银河系中心的引力所统治，围绕银心有序地运转，各自有自己的轨道，互相影响极小，这就使得这些稀疏分布的几粒“小沙子”对撞的几率更加的小了。
在谈到宇宙天体撞击时还有一种情况是不能不提到的，这就是星系的合并。前面已经介绍，宇宙大爆炸的力量使各个星系不断地分离，这种分离使得不同星系之间的天体相撞变得越来越不可能。但是，在同一个星系团（群）内部情况就不一样了，星系团（群）内部的星系都有内在联系，是一个统一的独立系统，各星系并不一定分离。我们的银河系属于本星系群，本星系群中的一些星系不仅不远离银河系，而且有些还驶向银河系。如本星系群中最大的星系仙女座星系就正带领着它的一帮伴星系以每秒120公里的速度向我们驶来，大约在60亿年后它们将与银河系相遇，并和银河系合并为一个更大的星系。
在常人看来，这种星系的碰撞一定会惊天动地、壮观无比，但实际上完全不是这样。让我们试想，恒星在星系中的分布就好像在几十立方公里的巨大空间中有一两粒直径仅1毫米的“小沙子”，而且这种“小沙子”每年才“爬行”四五米，恒星相撞的几率又能有多大呢？实际上，在两个星系合并时，即使恒星最密集的中心区域交汇，相互撞击的机会都小之又小，其概率不过千亿分之一。因为相对恒星的尺寸，恒星之间的距离实在太大了。
一定会有人问，既然天体相撞的可能那么的小，为什么我们还是能观察到天体相撞的情况呢？
天体相撞或者天体相互干扰一般只在三种环境下发生：一是在星系的中心区域；二是在星团的中心区域；三是在伴星之间。任何星系的中心地区都是物质与恒星最密集的区域，这种密集的状态主要取决于它的先天因素，即在星系最初形成的过程中，就慢慢形成了一个引力的中心地带，这个引力的中心地带必然会利用自己的引力吸纳尽可能多的物质，使自己成为星系的中心。同时，在星系形成之后，受引力的作用，稍微靠近中心区域的物质与天体也会偏向于向中心集中。但是，天体向星系中心集中的速度是非常缓慢的，对于我们太阳系这样的外围恒星，数千亿年内根本不会出现这样的问题。
星团的情况也与此类似，在星系的形成过程中，星系中的一些小的局部区域物质比较稠密，于是形成了恒星非常密集的星团，数万或者数百万颗恒星聚集于一个小的空间。而且星团也必然有自己的中心，这个中心是星团中恒星与物质更密集的地区，在这里恒星撞击的机会自然会大得多。好在我们太阳系与任何一个星团都相距遥远，当然不会加入它们拥挤的行列。
在宇宙中有许多恒星系统是双星或者三合星，即两颗恒星或者三颗恒星相距很近，且缠绕在一起。在这样的系统中，由于引力的相互作用，任何一颗星对其伴星都会影响很大，任何一颗星也都很大程度上受其伴星的影响，因此，这样的伴星系统常常很不稳定，我们太阳系显然不属于这样的恒星系统。
（二）超新星爆发
超新星爆发是恒星世界已知的最剧烈的爆发现象，它使恒星的亮度在极短的时间增加上千万倍，甚至上亿倍，恒星物质抛出的速度可达每秒上万公里，它的强大辐射能够强烈地影响很大的区域。要谈宇宙的威胁，超新星爆发的威胁要远超过恒星与独立行星的撞击和扰动，更是远超过黑洞的吞噬，超新星的爆发才是真正应该值得重视的宇宙威胁。
超新星分为两种，即I型超新星和II型超新星。I型超新星爆发是密近双星演化的结果，原理是这样的：一个双星系统要是两颗恒星靠得非常近，且这两颗恒星具有中等大的质量，其中一颗大一些的恒星必定会先期演化为致密的白矮星，另一恒星则还在燃烧，而恒星是气体星球，是流动的，于是，白矮星便会利用自己的引力吸积那颗伴星的物质，被吸积的物质在白矮星的周围会形成一层氢壳，当氢壳的质量达到一定程度之后，受白矮星引力作用，其温度会达到非常高，当温度达到1000万度后，氢原子核被点燃，于是氢的核聚变发生了。如果白矮星吸积伴星物质能够达到足够的多，在氢聚变完成以后又会发生氦聚变，氦聚变完成后再发生碳聚变。但是，白矮星本身的成分主要就是碳，这时的碳聚变将不是在外围点火，而是从极其致密的白矮星的中心首先点燃，于是碳的聚变便以极快的速度由中心传递到外围，由此形成巨大的爆炸，炸得粉碎的白矮星连同它的外围物质会被猛烈地抛向太空。
II型超新星是大恒星演化的结果，在之前已有介绍，也就是质量至少超过8倍的恒星，在核燃烧依次由氢、氦、碳、氧、氖、硅并最后发生到铁元素时，由于铁的核燃烧不仅不释放能量，反而吸收能量，被一层层顶出去的巨大恒星最终中心失去支撑，从而导致恒星的猛烈塌陷，使得大部分物质被抛向太空，而核心部分则挤压成一颗致密的中子星或者黑洞。
根据估计，银河系每隔25年到75年就有一次超新星爆发，但我们真正观察到的却很少，这与太阳系处于银道面上，在观测银河系时总会被其他恒星以及星际物质遮挡住有关。
目前，我们在银河系已经发现的超新星爆发的遗迹有150多个，但真正观察并记录的超新星爆发只有七次，它们分别是185年、393年、1006年、1054年、1181年、1572年和1604年观察到并记录下来的。但最早明确记录的超新星是1054年7月4日凌晨4点多由中国人记录的那次超新星，它位于金牛座天关星附近，亮度如太白金星，23天才暗下来。这颗超新星的遗迹便是今天著名的蟹状星云。最近一次观测到的银河系超新星是1604年由开普勒在巨蛇座发现的，它最亮时在白天都可以看见。
虽然在银河系我们很少观察到超新星，但在遥远的河外星系我们却观测到了不少，尤其是1987年观察到的命名为1987A的超新星，在开始后的仅数小时就被发现了，而且根据现代超新星理论第一次与实际观测进行了比对，并且收到了良好的结果。它同时又是400年来我们观测到的最近的超新星，发生在本星系群中的大麦哲伦云，距我们15万光年。
超新星爆发对于人类的威胁主要在两个方面。一方面，在爆发之初，它的热辐射会使地球的温度升高，导致地球生态平衡遭破坏。前面所说的我们曾经观察并记录的银河系七次超新星爆发，它们距我们都很远，最近的是1006年的超新星，距我们4200光年，所以当时没有对我们形成任何影响。但是，近距离的超新星爆发就不是这种结果了，根据计算，如果在距离我们最近的人马座α星的位置爆发超新星，在约一个月之内地球上空将会像增加了一个六分之一大小的太阳，地球的平均气温将会上升四五度。这样就会造成两极冰雪大量融化，海平面升高，洪水肆虐，疾病流行。但是，如果在稍远一些爆发超新星，比如七八光年之外，情况就会好得多。所幸，在上述范围之内我们并不担心超新星爆发，因为通过观测，在这一范围之内的星球都没有爆发超新星的可能。
另一方面就是γ射线与其他有害射线的辐射。这个问题比热辐射要严重得多，因为，超新星所爆发的极其强烈的γ射线与其他有害射线的辐射，可以在很大范围之内对生命构成威胁。1974年哥伦比亚大学的物理学家马文•瑞德曼专门对此进行过研究，通过他的计算，超新星在距我们50光年范围之内爆发，它所产生的γ射线和其他有害射线可以在几十年内消除大部分臭氧，使地球暴露在太阳的强烈的紫外线辐射中，足可以对我们构成严重的危害。自从这一结果公布之后，科学家们就超新星对人类的威胁进行了大量的研究，并取得了许多的成果。
近来，一个新的研究更新了过去的结论：美国马里兰州美国宇航局戈达德空间飞行中心的天体物理学家尼尔•吉瑞斯带领一个小组，主持了一项专门的研究，他们利用一个复杂的大气层模型来精确地计算超新星辐射催化出的氧化氮如何破坏臭氧层，还利用了1987A号超新星爆发的有关数据来计算会有多少辐射到达地球，得出的结论是，只有距地球25光年之内的超新星爆发，才能够达到充分削弱臭氧层，使到达地表的紫外线剂量增加两倍。这一结果依据了许多的条件，是所知的目前为止最具说服力的结论。
综上所述，对于超新星我们必须提防的范围是在25光年之内。事实上根据天文观测，这一范围之内是没有产生超新星爆发条件的恒星的。因为产生超新星爆发的条件很明显，对I型超新星必须是一对相距很近的中等大的恒星，对于II型超新星必须是质量超过8倍太阳质量的恒星。这样的恒星在近距离是很容易被发现的，但在我们附近并没有这样的恒星。
然而，太阳系今天所处的银河系的位置虽然在附近没有可能出现超新星，但太阳并不是静止的，它在以每秒220公里的速度绕银心运转，而且在太阳轨道附近的恒星也在依一定的规律运行，说不定过了多长时间后我们会赶上一次在25光年内的超新星爆发。美国天文学家萨根曾经计算，在距离我们100光年范围内平均7.5亿年会有一颗超新星爆发，按此推算，在距我们25光年的范围之内，每480亿年才有一次爆发超新星的可能。而我们的太阳自形成至今才50亿年，且50亿年后又变成了红巨星，人类已经不能在此生存，因此，这样的事件危及我们的可能是极小的。
实际上，要是我们真的赶上这样的事也不用害怕，首先，超新星爆发之前有明显的征兆，这种征兆至少可以提供给我们100万年以上准备期。以I型超新星而言，它是白矮星吸积自己伴星的结果，这种吸积现象在近距离是很好观测的，在数千光年之外我们都可以观测到这种现象，而在几十光年之内我们今天的天文观测水平更是不在话下；至于II型超新星就更好观测了，II型超新星在爆发之前必然先要演变成一颗超巨星，超巨星是宇宙中最易观测的星体之一，对于这种超巨星我们在数亿光年之外都可以观测到，几十光年之内完全不成问题。如我们正在密切观测的参宿四，就是一颗已经进入不稳定期的超巨星，它早晚会成为一颗爆发的超新星，而且爆发的时间应为期不远。只不过它距我们达600光年，即使今天爆发，我们也可以高枕无忧，不用害怕。
那么，在观测到附近有可能爆发超新星之后，我们完全有能力采取一系列有效的防范措施。极端而言，为了抵消臭氧层的破坏，我们可以研究出生产并向天空中大量排放臭氧的措施，或者防止臭氧层遭破坏的措施；为了防止紫外线的强烈辐射，我们可以研制出防紫外线辐射的护肤品、防辐射服装；在γ射线最强烈的最初20多天中，我们甚至可以呆在防辐射建筑或者防空洞中不出来，少数必须在室外工作的人员则可穿上防辐射太空服。要是爆发的超新星距离更近，我们还要防止由此带来的热辐射的袭扰，由于冰川融化，海平面会升高，因此我们要迁离一部分沿海地区的居民；由于洪水、飓风频繁，以及有可能出现一些流行疾病，也都要作出相应的防范。总之，要遭遇这样的情况是很麻烦的，但是不可能对人类的整体生存构成威胁。
四、微黑洞与反物质星球威胁
今天对宇宙的认识是建立在量子力学和广义相对论基础之上的，量子力学和相对论的建立仅一个世纪，因此，我们对宇宙的认识远不能反映宇宙的本质。根据现有宇宙学理论的分析，还有两种始终未被证实的天体，如果它们真的存在，对太阳系和人类的威胁有可能会是毁灭性的，它们就是微黑洞和反物质星球。
（一）关于微黑洞威胁
按照大爆炸宇宙学，宇宙大爆炸之初，巨大的压力可能会把不同区域的物质压缩成一个个小质量的黑洞，这些黑洞小的只有几万公斤，大的可能有一颗小恒星那么大，人们称这样的黑洞为微黑洞或者原生黑洞。如果真有这样的微黑洞，历经150亿年宇宙的历史后，这些微黑洞会是什么样的情况呢？
按自然界的规律，在无规则形成的物体中，质量和体积越小的物体数量越多，反之，质量和体积越大的物体数量则越少。如同一次岩石爆破一样，爆破后的石块，必定会是一大堆小碎石，加上少数的大石块。
宇宙的情况照样如此，通过对银河系恒星的观测，质量最小的红矮星占恒星总数的70%以上，而真正能够形成黑洞的大恒星少之又少，可能不到万分之一。星系的情况也是如此，以我们所在的本星系群为例，在本星系群的所有30多个星系中，最大的是仙女座星系，有1万多亿颗恒星，其次是我们的银河系，有2000多亿颗恒星，这两个星系在本星系群中鹤立鸡群，而所剩的其他星系都是数量不超过数十亿颗恒星的小星系。
宇宙大爆炸时形成的微黑洞也应该如此。大部分是质量很小的微黑洞，像地球或者月球质量的较大的微黑洞只是少数。那么，这些微黑洞会对我们构成怎样的威胁呢？要回答这个问题首先要了解黑洞的一些特性。
虽然黑洞连光都不放过，但黑洞并不是完全一毛不拔，黑洞也有蒸发，而且质量越小的黑洞蒸发的速度越快，越大的黑洞蒸发的速度越慢。关于黑洞的蒸发原理并不是很好理解的，它需要用量子力学来解释，为了解释这一问题，首先让我们介绍量子力学的不确定性原理。
不确定性原理是由德国科学家沃纳•海森堡提出的，这一原理基于这样一个事实：即在自然界中，任何粒子都具有波粒二象性，也就是说不论是光、电子、中子、质子、原子还是分子等粒子，它既是粒子又有波的性质。
不确定性原理说，粒子不可能同时拥有确定的位置和确定的动量，所谓动量也就是速度。这就是说，当粒子静止时就有确定的位置，运动时则没有确定的位置。一定会有人问，粒子运动时是不是它们的位置不好测量，但它本身还是会在某一位置的呢？回答是否定的。实际上，粒子运动时连它自己也不知道自己在哪儿，在一定范围内它会处于多个点，也可以说哪里都有它哪里都没有它，任何精密的仪器和任何精确的公式都确定不了它的位置。而这个粒子只要停下来它又有了确定的位置，这个位置是事先根本不知道的。
这是一个非常神奇的现象，但更神奇的是，当使多个运动的粒子静止时，尽管它们并不是同时运动，也不是同时静止，且事先完全没有人为的特意安排，但它们却像事先商量好了似的，会成一定的规律排列，而且要是反复做相同的实验，每次的结果都会一样。
这和我们正常的经验是完全不相符合的，就好像一大群根本没有经过统一训练也没有特意指令的人，一旦跑起来他们就晃晃悠悠不知在哪儿，一旦他们停下来就会鬼使神差地组成一幅图案，不论这个人是先来还是后到，也不论他是睁着眼还是闭着眼，都能自然地找到自己最合适的位置，如果一部分人很有规律地站在这儿，另一部分人就一定会很有规律地站在那儿，不需要任何商量和沟通。而且，另外一群没有训练和指令的人重复这样的过程时，他们也会一模一样地形成这样的排列，就像施了魔法一样。
对于这种神奇的自然现象连爱因斯坦都不敢相信，他说“不相信上帝会掷骰子”。对于不确定性原理爱因斯坦是持反对态度的，但它却是一个确确实实的自然规律，由它验证的自然现象其精确度已经达到小数点之后许多位。目前，科学家正在利用这一原理，打算研制出一种运算能力远远超过今天的计算机的量子计算机。
再让我们回到黑洞蒸发问题。我们知道，黑洞的强大引力可以吞噬一切物质，如果黑洞处于物质稠密的环境中，它会不断吞噬物质而不断成长，但是，宇宙中的绝大部分空间都处于差不多接近绝对真空的状态。根据今天我们对宇宙空间和宇宙物质总量的估计，如果把所有的物质均摊到所有的空间，宇宙的平均物质密度只为每立方米约一个原子，这意味着目前人类能够达到的最高真空水平也不及其数亿分之一。而这些极少的物质又都集中于各个大的天体中，可见宇宙是何等的空荡。
但是，任何真空都不是真正的真空，即使真空中什么物质都没有，什么光线都没有，或者甚至连微波背景辐射都没有，然而，真空却并不真空。在真空中会出现正能粒子与负能粒子，它们会成双成对出现又瞬间结合并消失，存在的时间仅有许多亿分之一秒，通常的手段是观察不到的，因此称之为虚粒子。
真空中遍布着虚粒子，因而称为虚粒子的海洋，这已通过直接的物理实验确认，不确定性原理也能从理论上解释这一现象。这种成对出现的虚粒子是可以被分开的，只要给予它们相当的能量，便可以将其分开使之变为实粒子，即一个实实在在的正能粒子和一个实实在在的负能粒子。这种情况我们称为真空被极化。
由于黑洞具有极强的引力，黑洞的引力能够使周围的真空极化，也就是使虚粒子对变为实粒子对。实粒子对有可能会出现四种结局：1、分开后又相遇、结合并消失；2、它们双双进入黑洞；3、正能粒子被黑洞吸进，负能粒子逃离到太空；4、负能粒子进入黑洞，正能粒子逃离到太空。根据英国著名物理学家史蒂芬•霍金的计算，第4种可能的概率最大。
这将会是一种怎样的情况呢？负能粒子不断地进入黑洞内部，而正能粒子则逃之夭夭，由于黑洞内部的物质都是正能的，因而，吸进的负能粒子将会不断地减少黑洞的质量。那么，在远处看来，那些不断逃跑的正能粒子就仿佛是从黑洞中被蒸发出来的一样，这种现象称为黑洞蒸发。
但是，这件事还不算完，它还有后续故事。
一个微黑洞的尺寸是非常小的，如一个月球质量的微黑洞已经是很大的微黑洞了，但它的尺寸也只有0.1毫米，仅仅只是一颗勉强可以看见的细沙粒，而一座喜马拉雅山重的微黑洞则比原子核还要小。那么，负能粒子进入这样的微黑洞后使其质量减少的同时，微黑洞内部的温度则变得很高（黑洞越小内部温度越高），因此，内部的粒子运动极快，以至接近光速。根据不确定性原理，运动的粒子它的位置是不确定的，而微黑洞的内部空间本来就很小，于是，总会有个别高速运动的粒子有时会跑到黑洞外面来。这种现象称为隧道效应，意思是这些个别逃跑的粒子仿佛像是穿越隧道跑出来的一样。
由于有隧道效应，这就使黑洞的物质进一步减少。这种现象只能通过量子力学可以解释，经典力学是解释不了的。在经典力学看来，粒子不能超过光速就逃不出黑洞，但量子力学看来，却允许有个别的不老实者逃离黑洞。
于是，黑洞的蒸发便表现出如下的特征：当一个负能粒子进入黑洞后使黑洞的质量减少的同时还使黑洞内部的温度升高，温度升高又会使更多个别不老实的粒子通过隧道效应逃离黑洞，使黑洞质量进一步减少，进一步变小的黑洞其内部的温度又更高，从而黑洞蒸发得更快，当黑洞的质量最后减少到1000吨时，它的温度可高达1017 K，在这样的温度下黑洞的蒸发将演变成猛烈的爆炸，其爆炸的威力相当于数百万颗氢弹。
黑洞的爆炸直至目前还没有确切的证据予以证实，天文观测发现宇宙中有些猛烈的爆炸现象，有人估计可能是黑洞的最终蒸发现象，但这仅仅只是纯粹的猜测而已。
我们还是非常关心微黑洞对我们的威胁，按霍金的估计，如果大爆炸之初真的会形成微黑洞的话，按今天的宇宙空间计算，每立方光年最多可达300个微黑洞，这可不是一个小的数字，我们该怎样评估这些微黑洞对我们的威胁呢？
前面已经介绍，越大的黑洞蒸发越慢，越小的黑洞蒸发得越快，一个银河系质量的黑洞蒸发期为10100年（即1之后100个0），一个太阳质量的黑洞蒸发期1065年，因此，这样大的黑洞的蒸发时间是十分漫长的，也许比宇宙存在的时间还要久远。但是，一个10亿吨质量的黑洞蒸发却只有100亿年，一个质量为100万吨的黑洞蒸发期仅10年，一个质量为1吨的黑洞10-10秒便蒸发完了，其蒸发期还不到一瞬间。
考虑到黑洞在存在的过程中多少都要吞噬一些物质，因此，人们普遍以10亿吨质量为界，认为低于这一质量的微黑洞应该都已经蒸发殆尽，而高于这一质量的微黑洞应该还存在宇宙中，这一质量大约相当于一座较大的山峰。
大爆炸形成的微黑洞绝大部分是非常小的，超过10亿吨的黑洞应该是寥寥无几，因此，大多数的微黑洞在150亿年的时间中基本上已经全部被蒸发光了。而那些最大的微黑洞情况刚好相反，它们本来就蒸发得很慢，加上它们又不断地吞噬所有靠近自己的物质，这便使得黑洞会越长越大，而越大的黑洞又越难蒸发，因此，这样的黑洞如果能到达今天，它的质量许多都应该比150亿年前还要大。
微黑洞的分布密度与宇宙中的物质分布密度应该是大致一样的，尤其它们作为古老的天体，如果今天还有存在的话，应该大多数集中于星系的中心区域。同时，如果微黑洞的判断是正确的话，银河系也一定会有这样的微黑洞，而且大多数也应集中于银河系中心区域。对于集中于银心附近的微黑洞距离太阳遥远，不会危及太阳的安全，但是，也一定会有一部分微黑洞分布于银河系的其他区域，那么，这些微黑洞会不会危及太阳系的安全呢？
让我们以一个质量为月球大小的微黑洞撞击太阳作为说明，微黑洞要大到月球的质量已经是足够的大了，完全可以称得上微黑洞中的佼佼者，但是，根据史瓦西半径的计算公式，月球质量的黑洞其大小仅如一颗勉强可以辨认的细沙粒。
如果月球这样大的天体撞击太阳首先会出现惊天动地的壮观撞击场面，而后月球会被太阳吞噬。但是，一颗拥有月球质量的微黑洞“细沙粒”相遇太阳时情况完全不同，当一颗如此细小的“沙粒”拥有十分巨大的质量时，只要稍微具备一定的速度，它的动能都十分巨大，但“细沙粒”的横截面极小，进入太阳后阻力将很小，因此，它会轻易地从太阳的一侧穿入而从另一侧穿出，继续进入太空。微黑洞不会被蒸发，而是在吸收一些太阳的质量后再辐射出一些能量，自己的重量会有所增加，由于微黑洞吸收的质量很有限，太阳则好像完全没发生什么事情一样，继续自己的燃烧。
然而，当这颗“细沙粒”速度十分缓慢时，在穿入太阳后就会被太阳的引力和阻力留在了太阳内部，如果出现这种情况，这个微黑洞会不断地将太阳的物质据为己有，微黑洞的质量不断地增大，太阳的质量不断减少。起初，太阳外表看来似乎什么都没有发生，经过上百万年的不断吸噬，终于有一天，太阳内部的核聚变系统彻底遭到破坏，整个太阳会突然塌陷进微黑洞，微黑洞也就变成了一个拥有大约太阳质量的黑洞，地球以及其他的行星依然绕着这个拥有太阳质量的小天体运转，而太阳的光辉则不再存在，地球表面温度很快下降，最后成为一颗任何生命都无法生存的冰冷世界。
当然，微黑洞也有可能直接撞上地球，如果出现这种情况与微黑洞直接撞上太阳其情况也是类似的，即要么穿地球而过，要么将地球吸噬殆尽，最后使地球塌陷进黑洞。
关于微黑洞的威胁要分两种情况来考虑，一种是以微黑洞确实存在为假设，另一种是要分析微黑洞存在的真实性。
如果我们假设微黑洞确实存在，在经过150亿年的蒸发后，少量幸存的大一些的微黑洞会是怎样分布的呢？根据概率分析，在我们太阳系所处的银河系外围物质较为稀疏，而且古老天体较少的银盘区域，作为宇宙诞生之初形成的微黑洞，其分布密度应该是很低的，也许在一立方光年中有一两个微黑洞。这一密度无疑比恒星之间的撞击机会大得多，但由于宇宙空间实在太大，与之相遇的机会自然很小，其概率不会比千亿年相遇一次更高。
同时，即使真的相遇，会有三种结果，第一种结果，微黑洞穿太阳而过，不会对太阳构成多大伤害；第二种结果，钻入太阳内部，吸噬太阳物质，使之塌陷并毁灭。这两种结果在之前已有阐述。
第三种结果则是微黑洞被太阳的引力所俘获，成为太阳系家族中的一个成员。如矮行星冥王星，其轨道倾角很大，且与太阳系其他行星的组成物质有很大差异，因此被一些人认为是由太阳所俘获的天体；包括月球也有许多人认为是地球俘获的天体。而微黑洞作为比太阳小的天体，当其进入太阳的引力范围，又具有一定的速度，只要不对撞太阳，被太阳俘获为一个受自己统治的天体是很自然的。
事实上，在上述3种可能中，第三种可能的概率最大，因为撞入太阳必须对得很准，而要被太阳俘获只要进入足够的引力范围就可以了；第一种可能的概率次之，因为一个天体相对于另一个天体其相对速度一般都会很高，尤其在强大的引力作用下，会使这种速度提得更高；第二种可能的概率是最低的，因为一个天体慢慢撞入另一个天体的可能性实在太小。而在上述三种可能中，其实只有概率最小的第二种可能对太阳才能真正构成威胁，这就使微黑洞的威胁变得更加微不足道。
下面我们再来看微黑洞存在的真实性，按照著名科学家霍金的理论，微黑洞广泛地存在于宇宙的各个星系和每个空间，如果真的是这样的话，就必然会有微黑洞吸噬恒星的情况，因为宇宙中拥有数百万亿亿颗恒星，既然微黑洞普遍存在，就不可能没有恒星遭遇微黑洞并遭吸噬的情况，那么要是这样，便一定会出现恒星突然坍塌并放出大量X射线的事件，如果我们周围有微黑洞，也应该有其吞噬物体并放出X射线的情况。但是，在对茫茫宇宙的观测中，我们却始终没有发现微黑洞的踪影。
（二）关于反物质星球威胁
反物质是根据大爆炸宇宙学推断出来的。我们知道，组成物质的基本单位是原子，原子由中心的原子核和外层电子组成，原子核则由质子和中子组成，电子带负电荷，质子带正电荷，中子不带电荷。我们喝的水是由两个氢原子和一个氧原子组成的水分子，我们吃的盐是由一个钠原子和一个氯原子组成的氯化钠分子。我们看到和感受到的一切无不都是由物质组成，无数的电子、质子、中子以及由它们组成的原子和分子存在于这个宇宙中。
但是，根据大爆炸宇宙学原理，在大爆炸形成宇宙物质世界的同时，也应该形成了差不多同等数量的反物质。所谓反物质，就是与带负电荷的电子相对应的带正电荷的反电子，与带正电荷的质子相对应的带负电荷的反质子，中子虽然与反中子一样都不带电荷，但其他性质则相反。反电子、反质子和反中子结合在一起便形成了反原子，反原子的组合又形成不同的反分子，从而形成反物质的世界。
较早科学家就从实验室获得了反电子、反质子和反中子，一个反电子与一个电子相遇会发生湮灭，释放出能量和γ射线。同样，反质子、反中子与质子和中子相遇也会发生湮灭，并释放出能量和γ射线，反原子、反分子之类的反物质与物质相遇时，同样是这样的结果。
我们知道，氢聚变的物质损耗为0.7%，这些损耗的物质都转化成了能量，而物质遇上反物质发生湮灭，则100%地转化成了能量，因此，物质湮灭的能量释放效率是氢聚变效率的140倍以上。如果太阳与一个太阳大小的反物质星球相遇，将会变成巨大的火球和十分强烈的γ射线，之后将会消失，消失的太阳将以能量的形式存在于宇宙中，地球相遇这样的反物质星球也是同样的结果。因此，太阳或地球如果遭遇大的反物质天体，对于人类都将是灭绝性灾难。
那么，如果按照大爆炸宇宙学的判断，宇宙中存在与物质大致相等的反物质，反物质必然会充满宇宙，这样将不可避免地发生反物质星球与物质星球相遇并产生湮灭的事件，但实际情况是怎样的呢？
这些年来，在寻找反物质方面科学家做了大量的工作，其结论是在3000万光年之内肯定没有反物质天体。也就是在我们所在的银河系以及本星系群肯定不会有反物质天体。
科学家的研究原理并不难理解，以对太阳确定是否是反物质为例，太阳风时刻都在吹过我们的地球，太阳风的主要成分是质子，如果太阳是反物质，它所产生的质子便会是反质子，地球必定总是遭遇这些反质子的湮灭。事实上，这种情况是不存在的，因此完全可以确认太阳是由物质而非反物质组成。
同样的方法可以用于对银河系和本星系群的观测。在我们的银河系以及邻近的星系中，到处都有作为宇宙射线的粒子在飞行，而它们不与任何天体发生湮灭，也就证明在我们的银河系和本星系群没有大的反物质天体的存在。观测反物质的存在，还可以通过判断γ射线源是否有物质与反物质湮灭时的特征进行确定，多年的观测结果也表明了反物质天体的不存在。
但是，对于更远的星系我们就没有足够的根据了。因为，我们今天的天文观测只是接收远处天体的光，物质辐射光子，反物质便会辐射反光子，但光子是中性的，光子与反光子是完全相同的粒子，由此可见，对于更遥远的天体，我们今天还没有能力准确判断是由物质组成还是由反物质组成。当然，天体还辐射中微子，由物质辐射的中微子与由反物质辐射的反中微子肯定是不一样的，但中微子与任何物质的相互作用都很弱，正如太阳所发出的中微子可以畅通无阻地穿透地球，而几乎不发生什么损耗，因此，设计一个能接收它们的仪器是非常困难的。
为了寻找宇宙中的反物质天体，1998年美国宇航局把α磁谱仪送上了太空（中国与其他10多个国家和地区也参与了这项计划），它的目的就是看能否接收到宇宙射线中的反原子核。
如果在遥远的星系有大量的反物质天体的存在，由它们发出的宇宙射线应该是由反质子（反氢核）和反α粒子（反氦核）组成的，由于宇宙空间十分的空旷，总会有一部分粒子进入地球的区域范围，但它们不能进入地球表面，因为地球的大气是物质气体，遇反物质会发生湮灭，但太空中就没有这样的问题。
事实上，接收到反质子是不能完全证明反物质天体的存在的，因为反质子有可能是宇宙射线发生碰撞之后产生的次级粒子，也就是说它原本是正粒子，经高速碰撞之后演变成了反粒子。但反α粒子则不同，它作为一个反氦原子核，拥有两个反质子和两个反中子，不可能通过碰撞次级产生，只能是通过反物质天体发出。因此，α磁谱仪如果能够接收到反α粒子，就证明远处有反物质天体的存在。α磁谱仪发射升空后有许多新的发现，但就是没有反α粒子的信息，哪怕一次都没有，这就说明远处并没有反物质天体的存在。
关于反物质的威胁，暂且不论远处是否真的有众多的反物质的天体的存在，仅就3000万光年之内没有反物质天体的这一明确结论，我们就完全可以高枕无忧地生活于太阳系，因为在3000万光年之外即使有反物质天体正在对撞太阳系，至少也需要数百亿年之后才能到达，而数百亿年之后的太阳早已不存在了。
五、宇宙的终结
宇宙的终结无疑也是人类的终结，实际上，在宇宙远没有终结之前，宇宙便应该已经不具备人类生存的条件。那么，宇宙会以怎样的方式终结，并何时终结呢？
我们的宇宙是一个快速膨胀的宇宙，它的膨胀动力来源于150亿年前的大爆炸，但是，宇宙中还有一种无所不在的力量制约这种膨胀，这就是物质之间的引力，引力的大小取决于宇宙中物质的质量，以及物质之间的距离。
是宇宙的膨胀力最终战胜物质的引力，还是物质的引力最终战胜宇宙的膨胀力，这是决定宇宙最终命运的根本因素。如果宇宙膨胀的力量战胜宇宙物质的引力，宇宙将就此一直膨胀下去，称为开放宇宙。反之，如果宇宙物质的引力战胜宇宙的膨胀力，在若干亿年后宇宙的膨胀将会达到最大值，然后在引力的作用下开始收缩，并最后再回到宇宙的起点，这样的宇宙结局称之为闭合宇宙。大爆炸宇宙学所建立的宇宙模型，宇宙的最终结局只可能是这两种，那么宇宙到底会采取一种怎样的方式终结自己呢？
如果能够确切地知道宇宙中物质的平均密度，确定未来宇宙的结局并不是一件很难的事，但是，宇宙中除了我们了解并不深入的可见物质之外，还有大量我们更加不了解的暗物质，这就使得我们无法对宇宙的未来作出明确的判断。根据目前普遍认同的宇宙模型，结合我们所观测的资料，到底宇宙的未来是开放的还是闭合的，从不同的途径求出的结果常常完全相反，使得我们在这里的阐述只能分为两种假设。
第一种，如果我们的宇宙是开放宇宙，我们周围的星系将继续远离我们而去，若干万亿年之后，我们所能看见的宇宙只有我们所在的本星系群的这30多个星系，而其他的星系则脱离了我们的视线范围，即使用任何观测仪器也无法看到，那时，我们观测到的宇宙仿佛只有今天宇宙的百亿分之一。
处在其他的星系团（群）也会是同样的情况，因为星系团（群）作为宇宙中独立的天体系统，其内部的星系是联系在一起的，而之外的星系都将会远离而去，直到再也无法看到。
各星系团（群）并不是静止的，内部的各个星系会不断地合并，使星系的规模越来越大，从而形成许多的超星系。由于恒星要依靠核聚变来发出光和热，在宇宙中的氢元素耗尽后宇宙中就只有褐矮星、中子星和黑洞，这些都是恒星死亡后的残骸，宇宙就此结束它的恒星时期，进入简并时期。这一时期将在数百万亿年后出现，百万亿的数字表示为1014。
简并时期比恒星时期长得多，至少持续到1037年后才结束。这一时期主要是恒星死亡后的残骸的相互碰撞，黑洞在这种碰撞中会吞噬一切残存的天体，而且黑洞也相互发生碰撞，在黑洞的碰撞中则是小黑洞并入大黑洞，由此，黑洞的质量变得越来越大。于是，在1037年后宇宙将进入黑洞时期。
黑洞时期比简并时期更加长，在这一时期主要是黑洞的蒸发。黑洞的质量越大，表面温度越低，则蒸发的速度越慢，对于黑洞时期会持续多长无法计算，仅有一个概念可以作为参考，即一个太阳质量的黑洞蒸发期为1065年，而一个银河系质量的黑洞蒸发期则达10100年。当所有的黑洞都蒸发完后，宇宙将进入它最后的时期，即黑暗时期，这时的宇宙除了能量之外不再有任何天体。
第二种，如果我们的宇宙是闭合宇宙，宇宙将在若干万亿年后达到它的最大值，然后停止继续膨胀，转而开始收缩。此时，站在银河系观察远方的星系时，各星系的光谱不再是红移，相反，它们都会发生蓝移，这是光的波长被压缩，各星系向我们靠拢的表现。这一天什么时候到来要视宇宙中物质的密度而定，至少从今天看来宇宙还没有任何停止膨胀的迹象。人类对宇宙的观测视野虽然还没有穷尽，但我们能够观测到的边界星系远离我们的速度超过了90%的光速，这说明在许多亿年之内宇宙不会停止膨胀。
有一点基本上可以确定，宇宙的收缩过程与宇宙的膨胀过程基本上是对称的，它有多长的膨胀时间便有多长的收缩时间。
当宇宙的收缩离其终点还有150亿年时，宇宙辐射的背景温度也大致与今天的宇宙一样是3K左右；当距收缩终点10亿年时，背景温度上升到了30K，星系团开始合并；当距终点1亿年的时候，宇宙辐射的背景温度将上升到300K，也就是说，宇宙的普遍温度比今天地球的温度还高，生命已经很难在宇宙中生存；而后，随着宇宙的不断收缩，以及背景温度的不断升高，宇宙天空将由今天的黑暗颜色开始慢慢变亮，再变成一片火红；当距终点30万年的时候，宇宙温度高达3000K，原子全部被裂解，物质以核子、电子、光子和中微子的形式存在；而后天空将不再透明；当距终点1小时时，宇宙的温度达到1亿K，宇宙的主要成分为光子和中微子；距终点3分钟时宇宙温度达到10亿K，宇宙中充满电子、中微子和它们的反粒子，并有少数的质子和中子；当距终点10-4秒时，宇宙的温度高达10000亿K，宇宙中只剩中子、质子以及它们的反粒子；当距终点10-35秒时，宇宙的温度高达1027K，四种自然力归于统一；当距终点10-43秒时，宇宙的温度高达1032 K，宇宙开始迅速收缩，而后达到终点。
由于宇宙终结对人类的整体生存威胁离我们实在太遥远了，以至我们现在谈这些问题毫无直接意义，但作为阐述影响人类生存的若干因素中的一点，对于全面综合地说明问题是非常必要的。
在广袤的宇宙中，太阳系仅居于一个极小的角落，但这是我们人类的家园，我们居住的地球属于太阳这个恒星体系中的一颗小小的行星。
站在太阳北极上空，可以看到太阳系的所有八颗行星都一致地沿着同一方向逆时针绕太阳旋转，它们的轨道几乎在同一平面上，这个平面称为黄道面，它们的轨道说是椭圆，其实近乎圆形。
八颗行星的组成成分差别很大，但却可以分为两类，一类称为类地行星，它们是水星、金星、地球和火星，是由岩石、金属组成的固体星球，它们密度高，旋转较慢，卫星少，就如同地球一样；另一类称为类木行星，有木星、土星、天王星、海王星，它们体积大，质量重，但密度很低，就像木星一样，主要由氢和氦等物质组成，它们旋转快，卫星多，还有环。
地球作为太阳系的第三颗行星距太阳1.5亿公里，最外围的海王星距太阳则达45亿公里，但这远不是太阳系的疆界，在海王星之外还有矮行星（如冥王星）和许多小的天体，以及星际物质。
在太阳系中各行星的卫星也是很重要的天体，目前已经确认了的卫星总数达139颗，而且还有许多有待进一步确认的卫星。虽然我们地球在太阳系中只是一颗较小的星球，但地球的卫星月球却是一颗较大的卫星，它的直径3500公里，质量7.35×1032公斤，在太阳系的各卫星中排名第5。
四颗类木行星拥有的卫星达136颗，囊括了太阳系中绝大部分卫星。类木行星表面都为液态的氢和氦，就如同一个“水球”游荡于太空，但它们的卫星却主要由岩石和金属等重物质组成。太阳系中最大的卫星是木卫三，直径达5300公里，比水星还大。第二大的卫星是土卫六，也名泰坦，它的直径为5100公里，是一颗很受人们关注的卫星，因为它表面有一层稠密的大气，是太阳系中唯一有丰富大气的卫星。还有一颗备受关注的卫星是木卫二，也称欧罗巴，它的直径仅为3100多公里，比月球还小，但表面80-170公里的厚度之内全部都是由固态（也许是液态）的水组成。
当然，人们最为关注的卫星还是我们地球的卫星月球，它的体积为地球的2%，质量为地球的1.23%，绕地球公转一周为27天7小时43分，由于它的自转与绕地球公转的周期刚好吻合，因此它总是以同一面朝向地球。它的表面主要由岩石组成，没有大气和液态水，白天平均温度高达107℃，夜间平均温度则低于-153℃。
在太阳系中还有许许多多的小天体，如矮行星、小行星、彗星和流星体，由于它们实在太多，以至不可能具体统计。另外，还有星际尘埃和星际射线，它们都是组成太阳系的一部分。
一、太阳的威胁
（一）太阳演变为红巨星
太阳的质量为2×1030公斤，直径为139万公里，它的组成71%为氢，27%为氦，另外2%为碳、氧、硅、铁等元素。
太阳作为一颗恒星已经有50亿年的历史，50亿年来，它的光辉照耀着我们，温暖着我们，人类生存的首要保障属于太阳，离开了太阳的光辉，地球将是一颗冰冷、死寂的星球。
人类对于太阳的崇拜自古便有，人们担心太阳落下去后再也不会升起，于是虔诚地祈祷，恳求太阳不要丢下人类而去。在各民族的宗教信仰中，太阳从来都是以神的面目出现，至高无上，主宰万物。
太阳作为一个天体从神坛走下来，是人们对天文观测不断深入的结果。哥白尼提出的日心说客观上否定了宗教教义以神为中心的思想。基督教会一直宣扬太阳是完美无缺，无懈可击的，可是伽利略以自制的望远镜却发现了太阳黑子的存在，这更进一步冲击了关于太阳的迷信，说明太阳只不过是一个普通的天体。
太阳每秒钟产生的能量相当于燃烧120亿吨煤，相当于全世界发电总量的几十万倍，地球只得到了它光辉的不到22亿分之一，但这足以维持地球的生态，使地球成为一颗美丽宜人的星球。
关于太阳的能源一直是科学家关注的课题，自古以来，在人类的燃烧经验中，从来都没有脱离化学燃烧的概念，不论燃烧煤、石油，还是树木，都是以原子移位产生化学能所致，根据人们了解到的燃烧值最高的燃料进行计算，太阳就此不停地燃烧下去，燃烧期不过数千年，最为乐观的估计也不过数十万年。以此为依据，人们得出了许多错误的结论，例如：认定的地球历史以及人类和生物历史都大大小于实际的时间长度。进一步推断，对于人类的未来也极其悲观，因为太阳的命运决定着地球和人类的命运，如果太阳在数千年内熄灭，无疑人类将无法生存，这也是说，人类在几千年后就会灭绝。
然而，对地球地壳的研究，以及对古生物的研究表明，地球的年龄和地球上生命的历史要远比人们想像的长得多，而后通过天文观测也了解到，恒星的实际历史比之过去的理解相差万里，于是，人们对太阳的能源产生了怀疑。
早在19世纪60年代，科学家根据光学分析就已经了解到太阳的主要成分为氢，19世纪末元素放射性的发现，科学家认识到了自然界存在一种我们过去从来不知道的能量，这就是核能。之后对核能的认识不断突破，尤其是爱因斯坦著名的质能公式的提出，从理论上确立了核能的存在，以及能量与质量的关系。进一步的观测与研究表明，太阳内部有超过千万度的高温，这就说明，在太阳核心的极高温度下，原子核的剧烈运动完全可以冲破原子核之间电磁力的排斥。于是，科学家终于得出结论，相信太阳内部正在进行热核反应，太阳的光和热是由核能来提供的。而且，其他恒星的能源也来源于核能。
今天，我们对太阳的认识已经达到相当高的程度，以至于作如下的阐述有足够的把握：
我们的太阳作为一颗恒星诞生于大约50亿年之前，太阳的前身是一个巨大的热气团，基本上可以确定，这个热气团是宇宙中第二代或者第三代大恒星爆炸后的遗迹。通过亿万年的演化，热气团最后通过自己的引力形成了自己质量密集的中心区域，而后又形成了一颗原始的星球，这个星球继续通过自己强大的引力吸收周围的物质，并最后点燃了核心部位的氢原子，这就是太阳作为一颗恒星的诞生。
太阳在主星序上停留的时间大致有100亿年，目前，它的氢原子已经燃烧了50亿年，之后还能够燃烧50亿年，这是太阳稳定温和的时期。但是，50亿年之后，太阳内部的氦原子将被点燃，太阳将会变成一颗巨大的红巨星。氦燃烧还会继续10亿年，当氦燃烧尽后，太阳将会安静地变为一颗白矮星，它虽然有余热，但内部却再没有核燃烧，而后便会随着时间慢慢地自然冷却。
在太阳演变成红巨星时，由于新的太阳的直径比原太阳的直径将大出100倍以上，因此会迅速把水星、金星吞噬，并最终吞噬地球，我们这颗孕育了生命的行星——地球将不复存在，人类的家园就此消失在宇宙。
站在亿万年的长远角度考虑自然的力量对于人类整体生存的威胁，那么，在50亿年后，太阳离开主星序演变成红巨星便是一个确定无疑的威胁。实际上，在由主星序恒星演变为红巨星的过程中，大概有近亿年的时间太阳就已经不是那么稳定了，在这一过渡期，地球会不断地遭受太阳的袭扰。
地球的生态是十分脆弱的，太阳上的一些小的变化对于太阳本身可能只是一个“小感冒”，但对于地球生态和人类则是灾难性的。地球的平均气温升高或者降低10度，对于太阳只要使一点小劲就可以轻易地做到，而作为地球生态则会受到巨大的影响。如果平均气温升降达三四十度，地球生态将会完全遭到毁灭，而对于太阳，要做到这一切同样不会很难。
在过渡期的这1亿年中，太阳正是处于这种“感冒”状态，而且是“重感冒”。这时的人类必须得考虑搬离哺育了自己，并生存了数十亿年的家园——地球。更远一些的星球，例如火星也许可以改造成一个可以暂时居住的地方，但这只是一个临时的寄居之地。而当太阳演变成一颗红巨星时，太阳的火焰将一直向四周扩散，并最终吞噬地球，火星也将不可能居住，人类则要继续考虑向外搬迁。这时，木星或者土星的某颗卫星或者某几颗卫星也许可以改造成可供人类居住的地方，但其外部环境却已经变得非常恶劣。
那么，当太阳最后变为白矮星的时候，人类在太阳系便将不可能继续生存。虽然炽热的白矮星在冷却过程中也可以向外辐射光和热，但是它的辐射能量极其有限，也许在今天水星的位置刚好可以享受这样的光辉，但水星在太阳变为红巨星时已经被吞噬了，因此，这是人类必须搬离太阳系的时候，除非人类可以移动一颗星球靠近白矮星，或者生活在人造天体上。况且，白矮星也不是一颗长久可以依赖的星球，它会慢慢地冷却，直到完全失去光和热。
事实上，人类从过渡期开始可能就根本不能够再在太阳系生存，因为这时太阳已经很不稳定，总处于剧烈的变化中，人类完全无法准确地把握它的规律，而其中只要有一次猛烈的变化，便能够彻底毁灭人类。
（二）太阳活动的影响
那么，在太阳停留在主星序上的未来的数十亿年中，我们就可以完全信赖它吗？它会不会有一天突然出一些毛病，大大地危害人类一次呢？我们对太阳是否真正了解，并有根据地说没问题？要回答这些，必须进一步地了解我们的太阳。
太阳从里往外分为核心、辐射层、对流层和太阳大气。太阳大气又可分为光球层、色球层和日冕，这三层不是截然分开的，而是彼此渗透。太阳对流层及其以下部分通过天文望远镜不能直接看见，它们的性质只能通过观测资料和相关的理论计算来确定。
太阳的自转方向自西向东与地球的自转方向相同，太阳是一颗气体星球，因此，它的自转周期不像地球这样的固体星球是恒定的，而是不同的纬度自转周期不一样，在太阳的赤道上自转一周需25天，越向极区自转越慢，在纬度45°处自转一周为28天，纬度80°处则达34天。为了研究方便，人们一般选取日表纬度17°处的自转周期代表太阳的自转周期。
我们看到的日轮表面是太阳的光球层，人们通常所说的太阳直径就是以光球层作为标准的。光球层厚约500公里，温度约5700K。光球层外的色球层则厚达2000公里，这里物质稀薄，但温度却很高，它下层温度约4500K，而外层温度可高达10万度以上。色球层上面是物质更为稀薄的日冕，它向外延伸达数百万公里，温度则高达百万度以上。这里是完全被电离的气体层，这种气体是由质子、被电离的离子和电子组成，这些高能带电粒子源源不断地由太阳向太空发射，有如一股强劲的风，因此称之为太阳风，太阳风可以加速到每秒600公里左右，是稳定的粒子辐射。太阳风进入地球大气层时，与地球磁场和大气相互作用，形成美丽的极光。
太阳表面气体有剧烈的振动，在垂直距离上振动幅度达几十公里，振动速度最高可达每秒上千米，振动范围水平方向可达几千公里到几万公里，这种振动来自太阳内部的声波的推动。振动很有规律，以大约5分钟为周期连续不断，因此又称5分钟振荡。可以想像，范围超过地球表面积，垂直幅度达几十公里，以极快速度的起伏振动，同时伴随着惊天动地的咆哮，是一种何等摄人心魄的壮观场景。
太阳对地球产生直接影响的因素主要是太阳的表面活动，这些表面活动主要包括黑子、耀斑、日珥和太阳风。
人们不借助仪器也可以观测到太阳光球上常有黑斑点出现，这些黑斑点就是太阳黑子，2000多年前中国人最早记录了太阳黑子。太阳黑子常常成双成对形影不离，并自西向东与太阳自转方向一致地绕太阳旋转，从形成到消失少则几天，多则几十天。黑子的中心温度约4500K，比光球表面约低1200K，对比之下所以显示出黑色。黑子一般呈椭圆状，小黑子的直径有几公里，大黑子直径则可达几万公里，有时黑子成群出现，连成一片可达几十万公里。一般认为，太阳黑子的出现是太阳磁场作用的结果。黑子的活动具有明显的周期性，有时出现频繁，有时很少出现，平均周期为11年。
耀斑是在色球层出现的局部闪亮区域，这是在很短的时间内太阳能量的集中爆发。太阳耀斑爆发所释放的能量超过上千万倍地球火山爆发的能量，耀斑爆发时，辐射的从射电波段直到X射线的全波段的能量突然增强，在很短的时间内抛出大量的带电粒子，并可以把太阳风加速上百倍，对地球上的短波接收、卫星通信、航空飞行等都会造成影响。
日珥是从色球层内爆发出的一股强劲的氢气流，这股氢气流燃烧成红色的火焰，直冲数十万公里。一般认为，日珥是太阳磁场突然发生变化的结果，或者是因为氢气流不断发生变化所产生的。
耀斑与日珥的活动都与黑子的活动有密切的关系，太阳黑子的活动已经被认为是太阳活动强弱的主要标志。
地球的生态与太阳的活动是密切相关的，当耀斑爆发时，强劲的太阳风对地球磁场产生强烈干扰，称为磁暴。地球上的短波通信，是通过地表上空五六十公里处的电离层进行反射传播信息的，磁暴发生，电离层的离解度急剧增加，导致电离层不能正常地反射电磁波，并且会吸收电磁波，造成信号的衰减，使得短波通信中断。
磁暴还会影响地球高层大气的化学结构和动力学状态，长期的磁暴袭扰，会很大程度地影响地球的气候，导致洪涝灾害或者旱灾。根据对全球气候的分析，气候的变化周期大约为22年，这与太阳的磁周期是一致的。
近年，人们对太阳活动与地球地震的相关性产生了浓厚的兴趣，通过对多年来全世界地震活动周期进行分析，地震周期为11年，与太阳黑子的活动周期完全一致。关于太阳活动对地震影响的原因，有科学家认为，当太阳活动的高峰年，太阳风对地球的能量冲击比正常情况下高得多，使得地球的岩石层产生受压放电，并在交变电磁场下产生伸缩振动，使得原来已经积聚了应力的岩石层在发生共振时断裂和错位，从而引发地震。
树木的年轮能够准确地记载树木的生长时间，也可以记载不同时期树木生长的周围环境。科学家通过对千年古树碳14含量的分析发现，碳14在不同时期年轮中的含量也呈周期性变化，这种变化与太阳黑子的活动周期完全吻合。这是因为碳14是因照射到大气中的宇宙射线产生的，太阳的磁场可以对地球起保护作用，使地球大气免遭宇宙射线的攻击，因此太阳活动频繁时太阳磁场增强，碳14减少，反之则增多。
在对古树的进一步研究中还了解到，太阳活动频繁年份年轮宽，说明树木生长快，反之，太阳活动低谷年份年轮窄，说明树木生长慢，这一点也证实了太阳活动对地球生物的影响。根据历史统计，农作物的生长也符合这一规律。
太阳的活动还与人类的身体健康密切相关，17世纪流行于欧洲的鼠疫，使欧洲人口死亡近三分之一，其原因就是太阳黑子活动极少（从1645年到1715年的70年间，记录到的黑子数比现在一年的黑子数还少），农作物减产，老鼠在缺乏食物的情况下窜入城市，引发了大规律的流行病。
太阳活动与人类的疾病除上述间接关系之外，也有直接的关系。除17世纪欧洲鼠疫这样的特殊事件，一般而言太阳活动频繁更不利于身体健康，例如，太阳活动强紫外线明显增强，且地球磁场受扰动强烈，因此容易影响心血管功能。太阳活动峰年细菌繁殖快，因此流感、白喉等流行疾病发病率高。根据俄国科学家的研究，历史上霍乱大流行基本上都发生在太阳活动峰年。目前已经有许多科学家专门致力于研究人类身体与太阳活动的关系，以防止疾病的发生。
然而，虽然可以肯定，太阳的活动完全可以左右地球的生态，太阳不仅可以哺育地球生命，也可以伤害地球生命，但以上的一切因素都不可能危及人类整体的生存。
这一结论不是对太阳十年、百年的观测所得，也不是千年、万年经验的总结，而是50亿年来的历史证明。在过去的50亿年中，太阳以它的温暖与和善，把地球从一个环境恶劣的星球改造成了一颗美丽宜人的星球，它使地球从一片死寂中苏醒过来，终于在38亿年前孕育出了第一批生命，那是最简单的微生物。就此起步，生命在太阳的光辉中不断进化，从未间断，直到5.3亿年前大型复杂生命在海洋中出现，而后4亿年前生命走向陆地，600万年前猿类跨入人类的门槛，以及近5万年前人类完成自己的进化。
50亿年来太阳从没有辜负过我们，仅从这一点我们就可以完全有理由相信，未来50亿年继续停留在主星序上的太阳也同样不会辜负我们。这一结论，从天文学家对宇宙中其他类似太阳的恒星的观测，以及根据现有科学理论的分析都可以得到确认。
（三）地球撞向太阳
排除了太阳的上述两种威胁之后，还有一种威胁也应该提及，这就是太阳是否可能会有一天把地球吸引过去，将其吞噬呢？
这其实是一个很简单的问题，太阳之所以可以控制地球围绕自己运转，是太阳对地球有引力，地球之所以不会撞向太阳，是地球围绕太阳有公转速度，因此有离心力。地球运转在现在的轨道上，是因为正好在这里，太阳对地球的引力与地球对太阳的离心力平衡了。要改变这种平衡，唯一的办法就是要改变地球的运转速度，而要使地球撞向太阳必须要有把地球的公转速度降为接近零的力量。什么样的力量才能使地球的公转速度产生如此大幅度的改变呢？除非有一颗与地球相当的星球撞击地球，才能够达到这种可能，然而，当地球受到一个可以改变自己运转轨迹的天体撞击时，地球上的生命在遭撞击的那一刻起就已经完全毁灭。关于这种情况的不可能性在前一节已有过相关的讨论，在稍后还要进行讨论。
实际上，地球不一定撞击太阳，只要与太阳的距离有较大的变化就有可能导致地球生态的整体破坏，距太阳远一些或者近一些都是如此。那么，要使地球偏离现有的轨道，同样要改变地球的运转速度，如果没有很大的天体撞击，或者比地球还要大的天体近距离的扰动，地球照样不会被改变。显然出现这种可能的几率极小，而且现在根本看不到这种迹象。
二、地外天体的撞击
1609年，伽利略通过自制的望远镜在对月球的观测中发现，月球上有许多大小不同的环形山，这一发现引起了许多争议，一些人认为月球上有许多火山，这些环形山就是火山口；另一种观点认为，这些环形山是天体撞击的结果。
月球的环形山之谜在300多年后彻底解开了。1957年10月4日，苏联将第一颗人造地球卫星送入地球轨道，紧接着，1961年4月12日，又将宇航员尤里•加加林送上了太空，从而开创了人类的太空时代。人类对太空的探索事业迅速发展，1969年7月20日，阿波罗登月计划，美国第一次将宇航员送上了地外星球。以后人类多次登上月球，而人类的航天器已经对太阳系的所有行星以及它们的部分卫星进行过近距离观测，其太空装置也已着陆了火星、金星以及木星和土星的卫星，并得到了大量的照片与资料。
从得到的资料和照片可以准确地分析，分布于月球上的这些环形山是天体撞击的结果。不仅月球上有这些撞击的环形山，诸如水星、火星及其卫星，还有其他可以观测到的岩石星球的表面都有这样的天体撞击痕迹。
其实，在地球上也能找到这种天体撞击的证据，目前，在地球上已经发现了一百多处较大的撞击痕迹，只不过地球是一颗生态星球，由于年代久远，这些痕迹已经被空气和雨水侵蚀得面目全非，只能模糊地辨认。这一切都说明，地球也像任何其他星球一样，会遭受太空天体的撞击。
1994年7月，全世界天文爱好者通过天文望远镜，目睹了彗木相撞的天文奇观。苏梅克-列维9号彗星在木星上空被木星巨大的引力撕裂成21块碎片，这些碎片以每秒60公里的速度撞向木星产生爆炸，形成巨大的火球与闪光，并在木星大气中形成了一连串的黑斑。这样的撞击每一次都相当于10万颗核弹爆炸的威力，如果发生在地球上，地球的整体生态将会遭受极大的破坏，人类的生存将会受到严重的威胁。
但是，这次撞击相对于地球上曾经遭受的撞击肯定不是最大的。6500年前，曾经横行于地球的庞然大物恐龙，它的灭绝许多人都认为是小行星撞击地球的结果，并相信一颗直径15公里左右的小行星撞击了墨西哥的尤卡坦半岛。目前，科学家正在对尤卡坦半岛上埋在沉积岩下的一个估计直径达180公里，深度达900米的撞击坑进行研究。那么，如果人类生存在那个年代，也应该会遭受一场大的劫难。实际上，一颗足够大的地外天体撞击地球完全可以灭绝人类，因此，要研究人类的整体生存，必须要研究地外天体的撞击问题。
太阳系范围内可能存在的天体撞击有小行星、彗星、陨星和流星。由于陨星与流星太小，不会对人类整体构成威胁，因此可以不考虑这一因素对人类灭绝的影响，这里我们只讨论小行星和彗星的撞击。
（一）小行星撞击
小行星也如同我们地球一样绕太阳公转，但它的体积却很小。太阳系的小行星很多，它们主要集中在两个区域，一个是冥王星轨道附近的柯伊伯带，另一个是在火星与木星之间的小行星带上。由于柯伊伯带离我们十分遥远，那里的小行星根本不可能危及我们的安全，在科学家研究小行星的威胁时，一般都不考虑柯伊伯带的小行星。
人们最早发现的小行星（矮行星）是谷神星，它是1801年元旦被天文学家发现的，迄今为止，它也是我们发现的小行星带上的最大的小行星（矮行星），直径约1000公里。但它仍然离我们十分遥远，处在小行星带上，在火星与木星之间的轨道上绕太阳运转，不会对我们构成威胁。
谷神星被发现之后便不断有新的小行星被发现，在照相巡天观测技术得以应用后，今天，人们通过巡天观测照片统计，大致估计太阳系的小行星总数超过50万颗（除柯伊伯带及其外侧的小行星），它们大多体积很小，虽然数量众多，但总量加起来也不到地球质量的万分之五。这些行星绝大部分都处在小行星带上，区域在2.17-3.64个天文单位（天文单位是指地球与太阳之间的距离，一天文单位约1.5亿公里）。因此，小行星带上的小行星都是距我们非常遥远的，一般不可能对我们构成威胁。但是，小行星由于体积小，质量轻，易受大行星的扰动，造成轨道变化的可能性较大，这就要求我们对距离遥远的小行星带也要给予相当程度的关注。
关于太阳系的小行星为什么主要集中于火星与木星之间，许多科学家认为，这是因为木星的引力将原来在内圈的小行星吸引过去的原因，因为木星是太阳系最大的行星，相对于内圈的行星，它的引力要大得多。
也有少数小行星非常特殊，它们远离小行星带，近的跑到了地球轨道内侧，远的则跑到了土星轨道的外侧，特别是有些小行星距地球很近，称之为近地小行星。我们真正关心的是这些近地小行星，它们比小行星带的小行星对我们的威胁大得多。
虽然在有文字以来，人类还没有过小行星撞击的记录，但面对那么多我们周围的小行星，以及参考我们对宇宙天体的观测经验，还是认为小行星是十分现实的威胁，它相比之前所说的宇宙的威胁以及太阳演变为红巨星的威胁似乎就近在眼前。而且真正一颗足够大的小行星撞击地球完全有可能灭绝人类，即使一颗比较大的小行星撞击地球也有可能给人类带来极大的危害，因此，几个主要的大国都有相当大的投入用来观测和研究小行星。例如美国国会就要求美国宇航局必须对所有直径超过1公里的小行星进行记录并分类。
一般把近地小行星分为三类，一类称为阿托恩小行星，它是指轨道半径小于一个天文单位，但远日点大于地球的近日点，经常位于地球轨道内侧的小行星；二类称为阿波罗小行星，是指轨道远日点位于地球轨道外，近日点位于地球轨道内的小行星；三类称为阿莫尔小行星，是指轨道位于地球和火星之间，近日点距地球轨道很近（轨道近日点为1.017-1.3个天文单位）的小行星，阿莫尔小行星经常穿越火星轨道，但不会穿越地球轨道。
目前我们已经发现并有编号的近地小行星接近3000颗，其中直径超过1公里的约1100颗，而最大的则是著名的爱神星。
爱神星是一颗阿莫尔小行星，其轨道处于地球和火星之间，直径22公里。像这样一颗小行星真的撞击地球，将会极大地影响全球的生态，许多物种都会遭到灭绝，人类的生命不仅会遭受很大的毁灭，而且人类的文明成果也会遭到极大的破坏。好在我们对这颗小行星已经有充分的了解，由美国宇航局发射的专门探测爱神星的NEAR—苏梅克无人探测器，于2000年2月14日进入环绕爱神星的轨道，在成功地进行了一年的近距离探测后，又于2001年2月12日顺利地着陆爱神星，对其进行了非常成功的研究。
然而，并不是所有的近地小行星我们都像爱神星那么了解，尤其是那些体积很小的小行星我们更是对其情况掌握得很不充分。2004年3月18日，小天体2004FH从地球上空4.3万公里（比地月距离近了10倍）飞过，天文学家在飞越前3天才发现它，这颗直径30米的天体如果刚好撞在一座中型城市，这座城市必定会被毁灭。
无独有偶，就在这件事发生仅仅两周之后，一颗直径为10米的小天体2004FU162在距地球仅6500公里的上空飞过，而在飞越前仅数小时才被发现。当然，这颗小行星要是撞击地球，多半会是在半空就已经解体，掉到地面时已经是陨石雨，不会构成大的威胁。
实际上，上述两个天体严格地说还不能称为小行星，因为一般而言，人们对小行星与陨星以直径50米划界，大于50米称为小行星，小于50米称为陨星。
有些距地球极近的小行星要是真的撞上地球是有可能带来毁灭性危害的。1989年3月23日，直径达300多米的小行星1989FC在距地球40万公里的上空飞过，它离地球的距离仅比月球稍远一些，如果撞上地球将是有记录以来最大的灾难。2006年7月3日，阿波罗小行星2004XP14与地球擦肩而过时，距地球仅为43.2万公里。
据观测分析，小行星（29075）1950DA将会在2880年从地球表面很低的地方飞过，如果其轨道稍有小的变化便有可能撞向地球，这颗直径达1.4公里的小行星要是撞上地球，给地球带来的灾难可以影响全球的生态，几万平方公里范围的大量生物（包括人类）将大部分被毁灭。好在还有800多年，我们还有足够的时间对这颗小行星的轨道进行重新评估，也有足够的时间来应对它的撞击。
（二）彗星撞击
彗星由岩石、冰冻的水和二氧化碳、尘埃以及各种杂质组成，是一种质量较小的天体。将彗星的物质完全压缩在一起，大彗星的直径也不过数十公里。
彗星的核心部分称为彗核，外围的云雾状包层称为彗发，当彗星接近太阳时，强劲的太阳风和太阳的辐射压力将彗发推成长长的彗尾，彗尾的长度短则数万公里，长则上亿公里。彗尾物质非常稀薄，其密度仅有地表大气的数亿亿分之一。
彗星的运行轨迹很难把握，不仅有椭圆状轨道，还有抛物线和双曲线轨道。而且，彗星的轨道很容易受到途经的行星和远处的恒星的影响，因此，一些彗星的轨道不断地变化，有的彗星一去不复返，还有一些新的彗星莫名地来到太阳系。
太阳系中的彗星很多，但科学家观测到的只有1600多颗，而且只有少部分彗星的轨迹已经被掌握。彗星的运行周期差距也非常大，短的只有几年或者100多天，长的可达几千年甚至上万年。我们对周期小于200年的彗星称为短周期彗星，反之称为长周期彗星。短周期彗星轨道大多与黄道面在同一平面，规律相对也好把握一些；长周期彗星则一般都与黄道面有一定倾角，有的倾角甚至超过100°，且规律更难把握。
彗星本身是不稳定的，每一次掠过太阳时，太阳风都会将它的物质吹散一部分到太空，于是，彗星的质量越来越小，最后只剩彗核，而一些完全由冰块和尘埃组成的彗星还有可能最后完全消失。
彗星也有可能被太阳或者行星的引力裂解，著名的比拉彗星就是一个例子，它绕太阳的公转周期为6.6年，1846年1月13日比拉彗星突然分裂成两颗，以后它们再返回时也是以两颗彗星同时返回，但在1859年之后，它们则消失了，而后，在它们的轨道与地球轨道相交的地方却出现大的流星雨，这说明比拉彗星被彻底瓦解了。
大的彗星在撞击地球时，对人类的威胁是显而易见的。目前为止，有记录的最大的一次彗星撞击是在1908年6月30日发生的，这天早晨，在俄罗斯西伯利亚的通古斯上空发生了一次剧烈的爆炸，在1000多公里之外都看见巨大的爆炸火球，也能听到爆炸声响，爆炸的冲击波将几百平方公里范围内的森林全部推倒并燃烧，森林的动物完全死光，包括一大群在此觅食的驯鹿。所幸这里荒无人烟，因而没有人员死伤。科学家之后考察这里时除发现烧焦的土地以及死去的动物之外，没有发现任何陨石与陨石坑，因此推断，这是一颗完全由水物质组成的彗星，这颗彗星在进入地球时，与大气发生摩擦产生极高的温度，它猛烈的蒸发使彗星在距地面10公里左右的上空发生了剧烈的爆炸。
相比较大的小行星，彗星的撞击对人类的灾难性影响稍小一点，但大的彗星撞击，也足可以使人类整体遭受巨大的损失，但却不足以灭绝人类。
近地彗星比近地小行星少得多，而且它们一般都有长长的彗尾，也便于观测。今天我们已经观测到的近地彗星已有50颗左右，这一数字远远低于近地小行星，似乎彗星撞击地球的几率要小得多，但其实不然。彗星最突出的特点就是它极易受太阳与大的行星的扰动而变换轨道，而且在太阳系最边沿的彗星都有可能莫名其妙地跑到太阳系内侧，所以彗星撞击的几率甚至比小行星还要大，且防不胜防。因此，近年来科学家对彗星的研究越来越重视。
关于太阳系彗星的起源有许多观点，最著名的是原云假说。上世纪50年代，荷兰科学家奥尔特根据计算，发现长周期彗星的轨道的长轴半径在一个固定的区域范围之内，于是他提出，在遥远的太阳系的边沿地区有一个彗星库，也称为彗星云或者奥尔特云，他认为这里有上千亿颗彗星，这些彗星处于太阳和其他恒星之间，由于受恒星引力的作用，一部分彗星进入太阳系内部，而后又被木星这样的大行星的引力作用，它们中的一些变成了短周期的彗星，另一部分则被抛出了太阳系。当然，这仅仅只是一个假说，并没有被证实。
（三）对地外天体撞击的综合分析
今天，人们对宇宙的认识越来越深入，对于地球的形成其意见也越来越统一，地球最早只不过是一颗稍大一些的小行星，经过无数次天体的撞击，这颗小行星不断变大，并最终形成了地球。
46亿年来，地球在自己的轨道上绕太阳公转了40多亿圈，在这一轨道上有可能与自己相撞的较大的天体早已经被扫清得差不多了，随着地球与太阳系的不断稳定，这样的撞击机会只会越来越少。但是，这种机会不论多小，撞击早晚有一天会发生。
当然，大的天体撞击地球的几率是非常小的，然而，但若一颗足够大的天体撞击地球，人类却有可能惨遭灭绝。因此，我们不能因为这样的事几率小就去忽视它，因为人类只要赶上一次，其损失就不可能再去弥补，况且，这样的撞击非常现实地存在。
到底地外天体的撞击对于人类威胁有多大呢？许多科学家对此都进行过深入的研究，但观点却相差较大，不同的人有不同的结论，在综合了多种不同的观点后，可归纳出如下的结论：
1、越是大的天体撞击的几率越小，而且随着太阳系的每一个大型天体（包括地球）数十亿年在自己的轨道上反复运转，多次扫荡，这样的撞击频率只会越来越低。
2、对于不同规模天体的撞击频率和危害可以作如下估计：
①一颗直径在80米左右的天体撞击可能在100年发生一次，这样的撞击可以造成几百平方公里范围内的生命大量被毁灭，而上万平方公里范围内的生态都会受到影响；
②一颗直径在800米左右的天体撞击可能在2000年发生一次，这样的撞击可以造成上万平方公里范围内的生命大量被毁灭，而上百万平方公里范围的生态都会受到影响；
③一颗直径在3公里左右的天体撞击可能在1000万年发生一次，这样的撞击可以造成一二十万平方公里范围内的生命大量被毁灭，而全球范围的生态都会受到影响；
④一颗直径在10公里以上的天体撞击可能在7000万年发生一次，这样的撞击可以造成全球许多生物物种的灭绝，全球生态遭受极大的破坏，许多年之后才会恢复；
⑤一颗直径达100公里以上的天体撞击要在数亿年才能发生一次，这样的撞击可以毁灭全球生态，灭绝人类和人类文明。
3、最可怕且比较现实的天体撞击是爱神星的撞击，它是近地天体中最大的一颗，作为直径达22公里的小行星，如果撞击地球，将会导致大量人员死亡，地球生态整体遭到破坏，人类文明遭受极大的摧残。但是爱神星的撞击不会导致人类灭绝。而且从目前看来它并没有撞击地球的迹象，且我们对这颗小行星有很可靠的跟踪观测。
事实上，今天我们对地外天体的撞击已经具备了相当的防范能力。太空观测技术的发展，已经可以使我们越来越详细地掌握太阳系天体的分布与运行情况，特别是对于那些规模较大，可能对人类整体生存构成威胁的天体，掌握的程度更是越来越高。而航天技术的发展，则使我们遨游于太空的能力变得越来越强，人类已经登上了月球，继续登上火星或者其他星球，在本世纪都将是完全可以实现的。至于核弹头的爆炸，不仅可以摧毁一颗较大的天体，也可以改变它们的运行轨道。而且，不仅航天器可以将这些核弹头准确地送入纵深的太空，洲际导弹也可以把它们送入地球附近的太空。因为有以上的各项条件，于是，以人类的力量拦截有可能撞击地球的天体，便变得越来越可能。
科学家非常乐观地估计，只要提前几年预测出有可能撞击地球的天体，就完全可以改变它们的轨道，使其远离地球而去。如果提前几十年预测出这样的天体，用航天器将普通炸药送入太空，轻微地改变天体的轨道，便可以使地球免遭撞击。因此，只要人类更进一步提高自己的观测能力，完全避免小天体的撞击是一件非常现实的事。
实际上，科学家对于应对天体撞击地球还有多种考虑方案，有人提出可以用激光让小行星减速，从而改变其轨道；还有人提出可以推动一颗更小的小行星撞击有可能撞向地球的较大的小行星，使其改变轨道。
很值得一提的是，美国宇航局正在实施一项防止小行星撞击地球的计划，这一计划称为“怒汉”项目。它是将称为“怒汉”的装有核动力的机器人发射到有可能撞击地球的天体上，而后，机器人像打桩一样把自己固定在天体上，并利用电磁技术将推力始终作用于天体，使天体渐渐地改变其轨道。
在谈到天体撞击的问题时，还应考虑月球对地球的威胁问题，即月球要是有一天改变其轨道撞向地球该怎么办？那么，要回答这个问题，首先要介绍的是：总的趋势，月球离地球正逐渐远去，而且在10亿年之后有可能彻底脱离地球。因此，只有当一颗与月球相当的星球撞击月球才能将其轨道改变到足以撞击地球的方向，但是，月球附近是没有这样的天体的，所以，我们完全不必担心月球对我们的威胁。
作为一颗星球，从根本说地球也是一个天体。那么，从太空看，我们的地球是一颗美丽的蓝色星球，它鹤立鸡群，与众不同，在目前人类的太空视野范围内，地球是唯一的一颗生态星球，也是唯一的文明星球，它的美丽是独一无二的。
地球的主要组成成分是金属与岩石，而它的表面却主要是海洋，海洋的面积超过地球表面积的70%，陆地面积则不到30%。地球不是一个完全规则的球体，它的赤道半径约6378公里，比极半径要大21公里。地球表面的最高山峰是珠穆朗玛峰，海拔高度8844.43米，海洋最深处是马里亚纳海沟，深度约11公里。因此，地球固体表面总起伏约20公里。
地球内部由地核、地幔和地壳构成，外部则由水圈、大气圈和磁层构成，地球内外各个不同的部分，组成了地球的整体。
地球对于人类就像母亲一样，它孕育了人类，哺育着人类。但地球却远不是一个慈母，地震、火山、洪水、狂风不知夺去过多少人的生命，不知让多少人无家可归，并为此痛苦、悲伤。我们深知地球对于人类的重要，深感人类对地球独一无二的依恋，离开了地球人类就无法生存，正因为如此，我们必须考虑地球对人类整体生存的影响。
一、板块运动与地震、火山
早19世纪，人们在大西洋海底铺设电缆时就发现，大西洋的中部海底比两侧要浅。在之后对大西洋的考察中，更进一步了解到大西洋中部海底确实存在一条隆起于深海的中央海岭，像亚速尔群岛、阿森松岛就是中央海岭出露水面的部分。
美国地质学家赫斯在二战时曾任一艘美军运输舰的指挥官，他在对太平洋底进行回声测探时发现，在东太平洋海底有一条很长的平顶海山。
20世纪50年代，人们对于海洋的研究更加深入，科学家们最后确认，在世界的各大海洋中，存在一条连贯且长达六七万公里的海底山脉，由于这条山脉在大西洋与印度洋的部分正好位于大洋的中部，因此称为大洋中脊，前面提到的大西洋中央海岭与太平洋的平顶海山都是大洋中脊的一部分。
大洋中脊的总长可以绕地球两周，地球上的陆地山脉无一可以比拟，它的高度在1000到3000米之间，宽度约1000到2000公里，最宽处可达5000公里，占整个海洋面积的30%左右，几乎相当于整个陆地的面积，确实可以称得上宏伟壮观，只是深藏于海底，人们无法看见。
在对大洋中脊的进一步研究中发现，一般而言，大洋中脊的顶部都有一条很深的裂谷，它可深达1000到2000米，把中脊从顶部劈裂为两半，这一现象在大西洋的中脊山脉中尤为明显。而且在中脊附近常有地震与火山活动。通过地震波的测定，发现中脊处地幔顶部的地震纵波波速小于一般地幔顶部的纵波波速，这说明在大洋中脊之下是较热而轻的地幔物质，正是这种物质的不断膨胀升涌，造成了大洋中脊的隆起。
对海洋的进一步了解还在于对大洋海沟的探测上，世界上最深的海沟的深度比最高山峰的高度还要大2000米以上，在各大洋的海沟中以太平洋沿岸的海沟分布最为普遍，落差最为急剧。
科学家在对海沟的研究中发现，海沟两侧附近也是地震与火山分布密集的地区。而且海沟的重力值非常低，这是一个很奇怪的现象，因为，本来海水的比重比岩石低，海沟的重力值低一些也属正常，但这就说明组成海沟的物质并不重，重物质向下沉，轻物质则应该往上浮，而这些海沟为何反而沉得如此之深呢？马里亚纳海沟深达11公里，秘鲁—智利海沟在水平距离仅300公里范围内，从大陆6000米的山顶急落入海底达7000米，落差达到13公里，是什么力量造成了这样的巨大落差呢？于是，人们很自然想到了，一定有一股力量将洋壳推向海沟，或者有一股力量正将海沟的洋壳往下拉，这股力量必须大于轻物质往上的浮力才能够形成如此深的海沟。
在总结了大量的地质勘测与研究资料后，20世纪60年代初，赫斯提出了海底扩张说。他认为，地球岩浆的上涌是海洋扩张的动力，大洋中脊的顶部就是地下岩浆上涌的出口，上涌的岩浆在大洋中脊处将洋壳撕裂，并不断地将洋壳推向两侧，而岩浆冷却后又不停地将撕裂口充填上，海洋以大洋中脊为中心向两侧扩张，大洋中脊的隆起，正是上涌岩浆导致的热膨胀的结果。
具体分析大西洋的中脊海山，正是地底上涌的岩浆在大西洋中脊的膨胀，把大西洋的洋壳一分为二，西侧是西大西洋和美洲，东侧是东大西洋和非洲与欧洲。不断上涌的岩浆推动着两侧洋壳，使西大西洋洋壳与美洲不断地往西移，东大西洋洋壳与非洲和欧洲不断地往东移，于是，大西洋越来越宽。
那么，大西洋中脊推出的空间由谁来承接呢？也就是说，大西洋变宽的同时，一定有其他地区会变窄，变窄的区域是哪儿呢？我们可以从地球另一侧的太平洋找到答案。当大西洋中脊处上涌的岩浆推动大西洋扩张的同时，太平洋中脊处的上涌岩浆也在把中脊两侧的洋壳推着移动，但太平洋洋壳移动的结果与大西洋则不同，由于再没有空间容下太平洋洋壳，于是，在洋壳与陆地的交界处，洋壳选择了向下俯冲，正是在各海沟处，洋壳俯冲进入了地底，并被地幔高温熔化为岩浆。因此，太平洋中脊处的岩浆推动洋壳向两侧移动时，太平洋不仅没有变宽，反而要承接大西洋扩张后的空间，所以，相反却不断地缩小变窄了。
正因为上述原因，我们可以看到，大西洋两侧很少发现有海沟的存在，而太平洋周边则遍布着海沟。
海底扩张说被之后的海洋钻探和海底磁异常所证实。在过去，人们一直认为洋壳与陆壳形成的年代差不多，但之后的研究表明并非如此。迄今为止，在陆地上发现的最早的岩石为40亿年，20亿年以上的岩层在许多地区都可以找到，然而，在对海底岩石进行检测后发现，不论是较老的太平洋还是新生的大西洋与印度洋，其洋壳的年代都不超过2亿年，与陆壳的年代差距十分巨大，而且越是在大洋中脊附近洋壳的年代越新，海沟附近洋壳的年代则老一些。这一切都说明了大洋的扩张起于中脊，终于海沟。
由于大洋的扩张不断地将较老的洋壳从海沟处推送入地幔之中，使得海底存留的洋壳总是非常年轻，以至于我们发现的海洋古生物化石只能从陆地得到，而不可能从海洋地壳中找寻。
在此基础上，人们更进一步地提出了板块构造说。科学家认为，地球的岩石圈有几条明确的裂隙，它们以大洋中脊、海沟或者断层作为标志，将地壳分割成许多单元，形成一个个相对独立的板块，这些板块漂浮在地幔的软流圈之上，并在地球内热的驱动下不停地移动，它们张裂或者碰撞挤压，形成高山、峡谷和大河，或者海岭、海沟和岛弧。
目前，一般将全球岩石层分为6大板块，即欧亚板块、美洲板块、非洲板块、太平洋板块、印澳板块和南极板块。但对于板块的划分，也有12个板块的方案，或者13个板块的方案。另外，在各大板块中又可以划分为许多次一级的板块。
地震与火山源于地球内力的作用，因此，地震、火山与板块的构造和运动密切相关，从历史上地震与火山的分布可以看出，板块的分界线与地震和火山的分布是一致的。例如，地震多发的中国台湾省与日本的琉球群岛，就是由于菲律宾板块与欧亚板块碰撞所致，而碰撞形成的北吕宋海槽以东则是吕宋火山弧。地震频发的美国旧金山地区，则是由于太平洋板块与美洲板块作用的结果。
板块运动在历史上引发了许多破坏性极强的地震与火山，给人类带来的灾难是持久的，也是巨大的。以火山爆发引发的灾难为例，公元79年8月24日，意大利维苏威火山突然爆发，猛烈的灼热气体连同熔岩一起冲上云霄，刹那之间山脚下繁华的庞培城被火山喷发物掩埋。一千多年后人们偶然中发现了这座被埋没的城市，在进行发掘时，还可以看到这个城市的居民的死亡姿态，他们的恐惧和毫无准备的样子清晰可见。1902年加勒比海马担尼克岛上的培雷火山爆发，4月25日火山爆发之初，火山灰和蒸汽直射天空，火山引发的隆隆巨响蔚为壮观，距它10公里外的圣彼埃尔城的居民，每天都兴致勃勃地观赏这难得一见的景观。然而，5月18日火山猛然发怒，火山喷发高度突然升至数百米，火山灰中夹杂着大量的有毒气体，以排山倒海之势压向圣彼埃尔，这座繁华美丽的海港城市顷刻间成为一片火海，除一名修鞋匠和一名囚徒之外，全城28000人全部葬身于这场灾难。事后了解到，这名囚徒是被关在密闭的半地下室才幸免于难，而看守他的警察则无一幸免。
板块活动导致的地震破坏力更强，如1923年著名的日本关东大地震，造成14.3万人死亡。而百年以来造成死亡人数最多的是中国的唐山大地震，这次地震发生在河北省的唐山市。1976年7月28日是极其炎热的一天，午夜，人们从热浪的烦躁中受到一丝凉风的呵护，刚刚进入梦乡，凌晨3点多，震级为7.8级的地震顷刻摧毁了唐山这座工业城市。地震造成房屋倒塌，路基塌陷，桥梁毁坏；附近的大型煤矿矿井塌方，巷道下沉，支撑倒塌，设备被淹，采空区塌陷；有的地方剧毒气体扩散，易燃物品燃烧爆炸。在这次地震中，总共死亡24.2万人，重伤16.4万人。
刚发生在中国四川的汶川大地震是又一次伤亡极其惨重的地震。2008年5月12日下午2点多，印度洋板块与亚洲板块的碰撞，导致一次震级达8.0级的大地震在四川的崇山峻岭中发生，地震的破坏力以及波及的范围甚至超过了唐山大地震，连距离达几千公里远的首都北京，以及周边泰国、缅甸等国家都有明显震感。地震造成约9万人死亡与失踪，30多万人受伤，地震还使高山峡谷中形成了30多个堰塞湖。这次地震若是发生在夜间或人口密集地区造成的伤亡更加不堪设想。
地震与火山的爆发还会引发海啸与火灾，1923年的东京大地震刚好发生在中午烧饭时分，地震使得炉子倾倒，瞬时导致二三百处起火，又逢狂风大作，火借风势，造成十多万居民葬身火海。
有记录以来伤亡最大的一次海啸发生在2004年12月26日，当时，在印尼苏门答腊岛附近的印度洋海底，发生了里氏8.9级的强烈地震，地震引发的海啸导致印尼、斯里兰卡、印度、泰国等十多个国家受灾，连远在彼岸的非洲东海岸都受到了影响。在海啸所波及的地区中，许多都是著名的旅游胜地，此时又正是旅游旺季，来自世界各地的旅游者正云集海滨，却不料灭顶之灾猛然而至。海啸导致的死亡与失踪人数最终超过了22.5万。
地震与火山不论给人类带来过多大的灾害，也不论还会给人类再带来多少灾害，这些灾难主要是影响人类个体与群体的生存与幸福，它们终究不可能给人类的整体生存与幸福构成威胁。
相反，我们应该更客观、科学地认识板块活动，没有板块活动就不可能形成高山与河流，没有高山与河流的地球就无法形成生态循环，那样的地球将缺乏生机，没有活力，生物在这样的环境下也难以得到发展与进化。极端地说，如果没有板块的运动，地球表面就会没有任何变化，海水将遍布地表，这就意味着地球上连一块可供生存的陆地都没有，生物将在海洋中永无出头之日，因而也就不会有我们人类了。
天文学家在对太阳系的各大行星以及它们的卫星进行研究后认为，地球是太阳系中唯一存在板块运动的星球。以我们的卫星月球为例，它与地球差不多同时期形成，我们可以看到它表面密密麻麻的陨石坑，那都是三四十亿年前形成的。地球也处于与月球相同的环境，但地球表面那些最初形成的痕迹早已难以寻觅，因为它绝大部分表面都已经更新。正是只有地球才独有的板块运动，才使得一个历经了46亿年的地球，仍然活力无限，也许这正是地球之所以成为生命星球与文明星球的重要因素。
事实上，板块运动在给人类造成灾难的同时，也在造福于人类。许多重要矿床的形成就与板块运动密切相关，板块运动导致岩石圈、软流圈、水圈、大气圈之间物质与能量的交换，正是这样的交换形成了可供人类使用的各种矿产。例如，有一半以上的铜矿是板块运动的结果，板块边界在向下俯冲中摩擦产生高温，使得局部被融化，形成钙碱性岩浆，铜便融入到岩浆中，而后随着冷却便形成了斑岩铜矿，这些铜矿再随着板块运动，最后来到陆地，供人类开采。这样的原理不仅可以形成铜矿，还可以形成铁、锡、锌、钨等多种矿床。
许多石油矿田的形成与板块运动也有关系，这是由于板块运动为大量有机物质的聚集形成了良好的场所，而后再经过亿万年的演化、酿造便形成了石油矿田。
二、气候变化与冰期
地球的正常气候变化很有规律，冬天寒冷，春、秋温暖，夏季炎热，这是因为地球各地受太阳光照射不同所致，即使在赤道地区这样的气温差别比较小，但也有雨季和旱季之分。常常有些年份气候有些反常，或者炎热的天气增多，或者寒冷的季节加长，凡属这样的情况都会给人们带来一些麻烦，如全球气温升高有可能造成洪水泛滥、飓风袭扰、疾病流行，或者农业病虫害增多；全球气温降低有可能造成农业减产、牲畜冻死、交通阻塞、雪崩伤人等等。但是，这些对于人类的整体生存都无碍大事，今年农业减产明年有可能就会丰收，而一般的疾病、洪水、雪崩之类的灾害远不可能危及人类整体。至于四季气候的变化更是有益于人类，这样的变化不仅可以丰富人们的生活，而且春种秋收，辛苦了大半年冬季人们可以坐在火炉边安享一段闲静的时光，我们的祖先一直就是这样过来的。
然而，任何事物都有一个度，超过一定的限度，本来好的东西就有可能变成灾难，如果一冷就达数万年，或者一热就达数万年情况就不同了。我们地球的表面不仅有一年四季的变化，而且总患长冷长热的毛病，甚至有时长冷或者长热达数千万年，甚至上亿年。
7亿多年前地球曾经历过一次十分寒冷的日子，在长达几千万年的时间内冰雪覆盖了大半个地球，连赤道附近都有冰川的痕迹。而1亿年前，地球又经历了一段十分炎热的季节，在几千万年中，两极冰雪融化，南极洲与格陵兰岛温暖如春，恐龙也在这里漫步。
地球就是这样经历着时冷时热的变化，科学家在对地球的深入分析中发现，这种变化似乎很有规律，大约每隔2.5亿年左右就有一段很长的寒冷期，并将这种寒冷期称为冰期。事实上，冰期的气温也不是一成不变的，每一个冰期可分为若干个小的冰期，为了以示区别，一般称前者为大冰期，后者为冰期，而在两个冰期之间的较为温暖的时期称为间冰期。目前，我们就是处于“第四纪冰期”这个大冰期中的一个间冰期阶段。
人们对冰期的了解是很有限的，除了可以肯定地球上曾经历过许多次冰期这一原则结论外，我们比较了解的就是最近的三次大冰期：一次是5亿年前的前寒武晚期大冰期；一次是2.5亿年前的石炭——二叠纪大冰期；另一次就是200万年以来，今天还在继续的第四纪大冰期。当然，相关的地质记录以及我们研究得最多的自然是第四纪冰期，因为我们正生活于这一时期。
在第四纪大冰期以来的200万年的时间中，可以分为几个冰期与间冰期，由于我们处在间冰期阶段，因此没有感受到冰期的严寒。
距我们最近的一次冰期始于这之前1.8万年，止于前1万年，那时，北半球的格陵兰岛、整个加拿大、阿拉斯加和美国北部、全部西伯利亚和冰岛以及欧洲靠北的大部分地区全部被冰雪覆盖。由于大量的海水转换为冰雪，导致海平面下降达150米，白令海峡消失，北美与西伯利亚连为一体；在亚洲，中国东部的黄海、渤海全部露出海面，朝鲜海峡与对马海峡也不复存在，日本列岛与欧亚大陆相连，印度尼西亚也与亚洲连在了一起；在西欧，海水退出英吉利海峡，英伦三岛成了欧洲大陆的一部分；而澳大利亚则以陆桥与亚洲大陆连接了起来。
10万年前的那次间冰期比今天的间冰期要温暖得多，今天大陆的许多低洼地区都被融化的冰雪变成了泽国，中国的华北平原大部分被淹，而今天的塞舌尔、斐济、汤加等岛国以及比利时、荷兰等低地国家则沉入海底。
站在更长远一些的角度看，5000多万年来，地球处在一个逐渐变冷的趋势中。5000万年前地球的两极是没有冰雪覆盖的，南极大陆与格陵兰都是很适合植物生长的地方，也是各种动物的天堂，随着气候的不断变冷，大约3000万年前，南极出现了冰盖，200万年前第四纪冰期的来临，北极也被冰雪覆盖了。
关于为什么地球会交替地出现冰期科学家对此进行了长期的研究，观点很多，而且有很大的差异，以下仅介绍三种观点：
第一，由于地球大气成分变化所致。地球的大气主要由氮气和氧气组成，但也有少量的其他气体，如二氧化碳、甲烷、二氧化硫、氢气等。有些气体的含量对于地球表面温度影响很大，如二氧化碳、甲烷都是温室气体，它们在大气中的含量直接影响地球的气温，尤其是二氧化碳，可变度大，相对含量较高，对气候影响更是比较大。科学家在南极钻取冰芯，并对不同时期冰层中的气泡成分进行了分析，可以看出，不同时期大气中二氧化碳的含量与地球气温具有明显的正相关。
那么，什么因素可以改变大气中二氧化碳的含量呢？诸如岩石被风化可以消耗空气中的二氧化碳，使二氧化碳含量减少；而火山爆发则可喷出二氧化碳，使二氧化碳含量增加；植物生长吸收二氧化碳放出氧气；而植物腐烂则会放出二氧化碳和甲烷等温室气体。因此有人认为，喜马拉雅山脉从海底的隆起，使大量空气中的二氧化碳与从海底升上海面的岩石发生结合，是200万年来大气中二氧化碳含量降低，全球气候变冷的重要因素之一。而1亿年前的高温气候，则是因为当时地球各处火山喷发，将大量二氧化碳带入大气中所致，因为，在白垩纪的地层中发现了大量以玄武岩为主的火成岩，这是火山喷发的结果。
第二，由于太阳的辐射受影响所致。地表的气温是由太阳供给的，太阳能量辐射的变化自然决定了地球表面的温度。至于是什么因素影响太阳能量的辐射，科学家们观点也多有不同。有人认为，在太阳环绕银河系中心运转的轨道上有一片物质比较稠密的星际云，每当太阳穿越这片星际云时，星际云就会遮住一部分太阳的光辉，虽然在地球上很难用肉眼看到星际云对太阳光线的影响，但它却足可以改变地球表面的温度。持这一观点的理由是，大冰期的周期刚好与太阳环绕银河系中心的周期相吻合，都是2.5亿年。
还有人认为，地球环绕太阳公转的轨道为椭圆，其偏心率是变化的，周期约为10万年，地轴的倾角也在变化，周期为0.4万年，地球岁差也在变化，周期为2万年，正是这几种因素的综合作用，影响了太阳能的辐射。因为根据计算，四次最小辐射总量，刚好与第四纪大冰期中的四次冰期吻合。
另外还有人认为，太阳黑子的活动是影响太阳能辐射，并导致冰期的主要因素，因为1645年至1715年的70年间，太阳黑子活动偏低，而这一时期全球气候偏冷，处于小冰期，由此可以认定，太阳黑子活动可以主导地球气候。
第三，海洋洋流是决定冰期的主要因素。人们从5000万年来洋流的变化来推断这5000万年全球的气候变冷，5000万年前澳大利亚与南极大陆是连在一起的，随着澳大利亚与南极的分离，以及南美板块向西漂移，南极洲成了一个被高纬大洋包围的孤立大陆，较冷的深水洋流环绕南极洲，而较暖的亚热带洋流则避开南极洲流往北方。于是，南极洲越来越冷，并形成冰盖，而冰盖反射热量，将太阳的辐射能反射回太空，以至于全球不断变冷，最后于200万年前北极也被冰雪覆盖了。
关于冰期周期性侵扰地球的原因还有许多观点，但任何一种观点都不能够全面地解释冰期的根本原因，也不能够说服所有的人。很可能冰期是由多种因素综合作用的结果，其中也包括那些我们也许还没有认识到的因素。
地球大的气候变化周期，对于人类以及地球整体生态的影响是很大的，但是，却不可能影响人类的整体生存。
全球气候是一个渐变的过程，而不是突变，不论是由冷变热，还是由热变冷，其间都至少要历经达千年。如果冰期来临，几百米甚至上千米厚的冰盖突然压向圣彼得堡、奥斯陆、渥太华，当然是一场灾难；如果气温突然升高，南极与北极冰雪突然融化，海洋在一两天之内上升七八十米，大陆沿海低地与许多岛屿突然被淹没，同样也是巨大的灾难，但气候的变化并不是以这样的方式实现的。
在冰期来临时，冰盖首先覆盖两极，然后不断从高纬度地区向低纬度地区发展，南北两个半球的高纬度地区都将不适合人类居住，也不适合农业耕种。但是，随着全球冰雪的不断增加，海水则会不断后退，许多浅海将露出水面，成为可供农业耕种和人类居住的地方。而较冷的海水更易于溶解氧，因而更有利于海洋生物的生长，南极地区之所以成为鱼虾的天堂，原因就在如此。鲸鱼、海豹、海象、企鹅能够生存于极地，也是依赖了丰富的海洋生物作为食物生存的。
当气候不断变得炎热，两极冰盖融化，海平面上升，海水不断侵蚀沿海低地，似乎可供人类生存的空间变小了，可供耕作的农田变少了，其实并不如此。当冰雪融化、气候变暖，南极大陆与格陵兰岛都会变成适合耕种和居住的地方，而西伯利亚北部、加拿大北部，以及斯堪的纳维亚北部，原来是环境恶劣的地区，这时都会变成气候宜人的好牧场和好农庄。陆地的增加还包括原来长期被上千米厚的冰盖压沉海底的土地，当冰雪融化后，它们会不断上升，最后升为陆地。而且气温升高适合陆上植物的生长和陆地动物的繁衍。
由此可以看出，气候的变化可以使各方面基本保持平衡，不论气温升高还是降低，可供人类使用的陆地面积不会有太大的改变，地球的生态环境也不会受到太大的破坏。
如果我们把情况考虑到极致，像7亿年前的冰期那样，连赤道附近都有冰川存在时，人类的整体生存也不会受到危机。科学技术的发展今天已经可以做到，在寒冷的冰雪冬天都可以运用温室大棚生产出新鲜的蔬菜与水果，仅凭这一点，我们就有信心认为，冰期不可能危及人类的整体生存。
事实上，正是第四纪冰期的200万年来，人类从灵长类到能人、直立人，并最后完成了向现代智人进化的里程。为了抵御冰期的严寒，动物身上进化出厚厚的皮、长长的毛，而人类身上的体毛却越来越少，因为他们学会了用兽皮作为简单的衣服，学会了用火来取暖。
我们勇敢的祖先，面对严寒，他们没有选择非洲赤道温暖的求生环境，而是走向亚洲、走向欧洲，虽然这里更为寒冷，条件更为恶劣，但人类的祖先勇往直前。
正是冰期的寒冷，导致冰雪覆盖南北两个半球的高纬度地区，海洋水位下降100多米，使澳大利亚与亚洲大陆的陆桥形成，使白令海峡消失，于是，人类通过陆桥进入了澳大利亚，又越过白令海峡进入了美洲，从此，人类的足迹遍布全球。
在寒冷的第四纪冰期里，许多生物都经受不了严寒的考验逐一灭绝了，而人类却在与大自然的抗争中不断发展壮大，完成了地球生物史上最伟大的进化。那样原始、那样艰难的条件都没有毁灭人类的祖先，我们没有任何理由相信面对下一次冰期，已经拥有高度智慧和先进科学技术的现代人类，会屈服于严寒而遭受灭绝。
38亿年前地球上就有了低等生命，5.3亿年前大型复杂生命出现在海洋，4亿年前各种生物全面来到陆地，这期间地球经历过多次冰期，由于不适合环境，许多物种遭受灭绝，但是，生命却一直延续到今天，从未完全间断。而今天的地球拥有从来没有过的智慧与文明，仅从这一点便可以佐证，冰期没有什么可怕。
三、地磁消失
太空中充满了宇宙射线，我们用肉眼虽然看不见这些射线，但通过相关仪器便可检测出来。我们知道，太阳的光辉对于人类是必不可少的，但太阳辐射中的许多带电粒子对于地球生物却十分有害，然而，太阳射线的能量相对于宇宙射线则要低得多。
宇宙射线是来自宇宙空间的各种高能粒子，有质子、α粒子、电子以及各种高能光子等等，它们以接近光的速度无时无刻不在攻击我们的地球。
如果人类或者其他生物直接受到宇宙射线的攻击是非常危险的，那些高能粒子可以直接穿透人体细胞，不仅会杀死细胞，还会杀死或者改变人类遗传基因。如果这样的破坏不太严重，人体的活性细胞和基因可以慢慢战胜和取代那些遭受伤害的细胞和基因，就如同多数战胜少数，强健战胜孱弱一样。但是，这样的攻击如果很强烈，遭宇宙射线破坏的细胞就不能够被健康的细胞所弥补，从而患“辐射病”。癌症就是被改变了基因的细胞无休止复制生长的结果，长期在太阳光下照射很容易患皮肤癌，就是太阳射线或者宇宙射线破坏细胞核中的基因分子所致。如果宇宙射线破坏的是受精卵，就会出现畸形婴儿，或者死婴。
但是，通常我们并没有感到宇宙射线对人体的伤害，原因是地球表面有三层阻挡宇宙射线的屏障。第一层屏障是地球表面的大气，这也是最有力的一道屏障。地球大气层很厚，当宇宙射线以极高速度“探访”地球时，必然要与大气中的分子和原子发生撞击，这样的撞击不仅会产生新的粒子，而且每次撞击，能量都会受到很大的消耗，当粒子最后到达地表时，能量已经变得很低，对人体的伤害能力也就非常小了。
另外一道屏障是地球的磁场。地球是一颗带有磁场的星球，在太阳系的所有四颗类地行星中，它的磁场强度是最高的。当宇宙射线穿越磁场时，需要用能量克服磁场的作用，因此，宇宙射线穿越磁场便会损失能量，一些能量较低的宇宙射线在还没有穿透磁场时，便被地球磁场所俘获，它们会绕磁力线旋转，并顺着磁力线方向从南极到北极，又从北极到南极。美丽的极光就是在地球磁场作用下，太阳粒子和宇宙射线与极地大气中的分子和原子撞击而发出的。地球磁场对宇宙射线的屏障作用，仅次于大气层对地球的保护。
地球上空还有一层对宇宙射线的屏障，这便是主要来源于太阳的行星际磁场，这一磁场在地球磁场外围又形成了一层屏障，它包裹着地球，其作用与地球磁场的作用是类似的，可以消耗宇宙射线的能量。
我们这里要说的是有关地球磁场的问题。地球磁场不仅可以抵御宇宙射线的攻击，也可以抵御太阳射线的攻击，太阳风携带的太阳粒子长驱直入，在遭遇地球磁场后不得不分流开来，绕地球而过。宇航员在太空可以非常清晰地观察到地球磁场抗击太阳风的景象，地磁场在面向太阳一侧，被太阳风压缩成弓形，太阳风绕过地球磁场后形成一条长长的磁尾，远远超过了地球与月球之间的距离，就像彗星的彗尾一样。地磁场被太阳风的压缩程度视太阳风的强度而定，当太阳耀斑爆发，太阳风十分强劲时，地磁场被压缩得最为显著。
地球磁场对于地球生命的保护是很重要的，但在较长的时间尺度内考察，地球的磁场并不稳定，它时强时弱，有时南极变北极，北极成南极，又有时磁性完全消失，使地球完全失去磁场的保护。要思考地磁消失对人类的影响，我们首先必须了解地磁场形成的本质。
1100多年前中国人就了解到物体的磁性，并在此基础上发明了指南针，以后指南针被广泛地应用于航海。为什么指南针的指针始终指着固定的南北两个方向呢？人们长期不能揭开谜底，于是传说，在遥远的北方有一座磁体大山，它的磁性极强，以至于全世界的磁石都受它磁力的吸引。而且传说，只要有船只接近它，磁山就会把船上的铁钉吸走，使船解体。
以后探险家带着罗盘在北极探险时，确定了磁北极的位置，在那里，指北端的指针垂直向下。而后进一步的探险，人们又找到了磁南极的位置。探险的结果说明了根本没有什么磁山存在，地球的磁场来源于地球内部，而且整个地球就是一个大磁体。
有了这一基本结论后，人们研究的重点便放在了地球的内部构造上。根据万有引力定律，科学家于18世纪末测得了地球的质量，并了解到地球的密度很高，因此地球不可能仅仅只是由岩石组成，应该有大量的比岩石密度大得多的物质存在。受太空陨星许多是由铁、镍金属所组成这一事实的启发，科学家认为，地球内部一定有大量的铁、镍等重金属。
19世纪末，科学家在对地震波的测定中发现，当地震波传播到地底2900公里深度时，横波完全不能通过，由此确定这里的物质有一部分一定是液态的。这就是说，地球内部的铁镍金属并不完全是固体，而有一部分是呈高温熔融状。
在确定了地核主要是由铁镍金属所组成之后，有人似乎就想确定它们是地球磁场的载体，但这种妄加定论是不科学的，因为物质的温度达到一定高度后磁性就会消失，这一温度对于铁是760℃，对于镍是356℃。而作为地核呈熔融状的铁和镍其温度必定远高于此，因此，铁镍地核不可能直接带有磁性。
20世纪30年代末，科学家对地球磁场作出了合理的解释。在物理学中我们都知道电和磁是可以相互感应的，并被称之为电磁效应，即电可以感应磁，磁也可以感应电。在地核物质中有一部份是熔融状的铁镍金属，受地球较快的自转作用，液态的铁镍金属在地核中是以旋转的方式在运动，这就好比一股巨大的电流在地底流动一样，这股电流必然会产生强大的磁场，这就是地球磁场。
今天地磁的南、北极与地轴的南、北极并不完全吻合，它们之间相差约1600公里，而且磁极点还在不断变化，地磁场的强度也在不断变化。在对古地理进行研究后发现，地磁场呈这样的规律在变化：地磁极的位置与地轴极的位置相距不会太远，地磁场强度在经过最强点后会慢慢转弱，到一定点后磁场会短暂地消失，而后磁场又会恢复，并逐渐变强，但磁极方向则会颠倒过来，即原来的北极变成了南极，南极则变成了北极，如此往复。在过去的70万年间，地球的磁场方向一直是今天这样，但再过去的45万年则是反过来的。在对最近1亿年的地磁场进行研究后发现，平均40万到50万年地磁极就会翻转一次，最短的翻转时间仅5万年。
对于磁极翻转现象现在已经有合理的解释，这是因地核的熔融态铁镍金属流动方向发生变化所致。地核的铁镍熔液不会总朝一个方向流动，当流动方向反向时地球的磁极自然就会翻转过来，而流动方向改变过程中的临界停顿点，也就是地磁消失的那一较短的时期。由于地核的铁镍熔液流动方向受地球自转方向左右，因此磁极不论朝向何方，均不会偏离地轴两极太远。
这里我们关心的并不是地磁极翻转到哪一方向的问题，只要有地磁场，人类就有地磁场的保护。我们最关心的是在那个翻转的临界点上，当地磁场处在一个短暂的消失阶段，地球完全失去了地磁场的保护将会是一种怎样的情况。
有一点我们有十分的把握可以肯定，在正常情况下，有地球大气层的保护，宇宙射线与太阳粒子不可能在短暂的地磁消失阶段给予人类致命的杀伤力。因为在人类进化的600万年中，地球磁场曾多次短暂地消失过，人类的进化至少没有受到大的影响，地球上的生物也没有受到大的影响。科学家通过对地球大气阻挡宇宙射线和太阳辐射的研究，也得到了相应的证明，这就是短暂的地磁消失，在正常情况下对人类生存的影响不会是决定性的。
可是，非正常的特殊情况会是怎样呢？因为在人类生活于地球的未来几十亿年中，许多特殊情况都有可能出现。
为此，我们需要了解宇宙射线的来源。宇宙射线的最主要来源是银河系中的超新星爆发，一颗有相当规模的超新星爆发，所释放的宇宙射线的强度，是太阳这样的恒星释放射线的许多亿亿倍。脉冲星和一些大的恒星也是宇宙射线的来源，但相比超新星爆发则要弱得多。这样的射线释放后，大部分在撞击其他原子和分子后消失了，还有一部分飞出了银河系，剩下的部分一些在经过银河系磁场与星球磁场加速后能量变得更高，另一些则会被星球磁场所俘获。那些被加速的宇宙射线，经过银河系磁场作用后呈曲线运动，并被均匀地分布开来，就宇宙射线在银河系的整体密度而言，基本上是均匀的。
那么，如果一颗超新星在距我们并不远的范围内发生爆炸是怎样的情况呢？这里可以进行具体假设，如果一颗这样的超新星在距我们25光年的地方爆炸，它的光和热将不会对人类产生很大的影响，但它辐射的宇宙射线情况就要严重得多。超新星爆发会使地球上空宇宙射线的强度在二到三个星期之中比正常情况高出许多倍，如果我们的宇航员那时正在月球或者火星这样缺乏保护的星球上执行任务，其生命就有可能受到威胁。
但是，在地球上我们还是不用害怕，有专门研究表明（之前已有介绍），只要超新星的爆发距离地球超过25光年，有地球大气、地球磁场和太阳磁场的保护，这样的高强度宇宙射线也不会很大程度地危及人类的生存。可是，如果这时候刚好赶上地磁场短暂的消失，情况就要严峻得多，因地磁场的消失，地球将会遭受太阳粒子与宇宙射线的双重攻击，仅有地球大气与太阳磁场将不足以抵御这样的攻势。因此，这一安全距离看来要提高到30光年左右。而且，从今天的地磁场的变化情况可以知道，在今后的1万年内，地磁场免不了有一次短暂消失的过程。
在未来1万年内，最有可能爆发的距我们较近的超新星是参宿四，但它距我们在600光年之外，即使它的爆发刚好与地磁场短暂消失吻合，如此大距离产生的宇宙射线，我们地球的大气和太阳磁场完全可以把它消解到足够安全的范围。
实际上，在30光年范围之内我们并没有发现超新星爆发的可能，而且按美国天文学家萨根计算的超新星爆发的概率（之前已经介绍），在30光年范围内爆发超新星的机会上百亿年才可遇一次，而这一次又刚好赶上地磁消失，其机会实在是太小太小。
如果真的那么碰巧我们也不用害怕，第一，有地球大气与太阳磁场这两道屏障，在这样距离内的超新星爆发构成的宇宙射线，经过了削弱后不会对人类的整体生存构成威胁；第二，超新星爆发产生的强宇宙射线持续时间不会很长（也就二三个星期），而且超新星爆发事先应有征兆，只要做好妥善安排，完全可避免强宇宙射线的伤害，因为我们居住的房屋的外墙和房顶，都是可以阻挡宇宙射线的屏障，只要不暴露于室外，注意对所住的房屋进行适当处理，就不会被强宇宙射线所伤害。