正如前面提到的，处在银河内的恒星与行星绕着太阳运转的方式类似，都是绕着中心运转。不过，两者也有很大的不同。与整个太阳系比起来（数十亿英里宽），太阳很小（不到1万英里宽）。对于行星来说，太阳系中的所有引力都是集中在一点。基本上是这样的。行星自身确有引力，它们也确实相互影响，不过那是非常微弱的，时间跨度也太大。我们稍后还会回到这个问题上。由于引力源处于中心位置，行星的轨道只能有一种固定的形状，被称为圆锥曲线或二次曲线，包括圆、椭圆、抛物线和双曲线。所有这些形状都是平面的；也就是说，它们都是平的。如果猛地推一下，行星轨道的形状可能会改变，或者其轨道的倾斜面会改变，但是轨道自身还会是一个圆锥曲线，还会是平的。
不过对于绕着银河中心运转的恒星来说，情况就不同了，因为银河里的质量是分散的。在盘体中运转的恒星会感到来自周围各个方面的引力，而不只来自星系的中心这一个点。因此恒星的轨道具有各种古怪的形状。假设星系中有一个位于盘体正中间的、轨道是完美的圆形的恒星，给这个恒星一点点垂直速度——垂直于盘面的——这个恒星会相对于盘体上下摆动，像漂在水面的鱼漂似的（还在绕着中心运动）。
就像是向天空中扔一个石头，在引力的作用下，它会减速并落回来。恒星的垂直速度把它推到盘体平面的上方，但盘体的引力又把它拉回来。不过，这个盘体并不是封死的，而是由分散的恒星组成。没有什么东西阻挡这个恒星，因此它会穿过盘体的平面向下。引力再一次使得它减速，恒星再回来。如果周围的环境不发生变化，这个循环将一直持续下去。综合看这颗恒星的轨迹，其形状就像是一个正弦曲线与一个圆互叠。
恒星开始运动时，像这样的偏差有很多种。它可能会经过另一个恒星，引力的相互作用使之向上或向下——不过如我们前面提到的，星际间的相遇是极其罕见的，所以这种情况不太可能出现。另一方面，以族群的形式（后面会讲）形成的恒星，相互之间距离很近，引力的相互作用较为普遍。族群中的一个质量较高的恒星在经过一个质量较低的恒星时，能轻易地把小个恒星踢出族群，并给予其一个动能。和行星规规矩矩地绕着太阳运转不同，太阳在绕着星系中心运转时上下摆动。它每62万年把头伸出盘体一次，每绕星系转动一圈差不多会露四次脸。这里纵向的标示有些夸张；太阳运动的振幅实际上仅有几十光年。
另一种情况是恒星近距离经过一个巨大的气体尘埃云。我们在前面讲过，与星云的直接碰撞会产生一些有害的影响。不过从另一个侧面讲，星云的质量会进一步扭曲恒星的轨道，给它一个垂直的速度，加剧其振荡幅度。
研究表明，我们的太阳，就表现出这种运动：经过精心计算，人们发现，太阳实际上是沿着星系平面上下摆动的。这个偏离不是很大：最大值在2光年左右，而盘体的直径是1万光年，厚度大约是1光年，因此太阳并没有出离盘体。
太阳偏离的周期——从盘体上方的最高点降到下方的最低点，然后再回到最高点——大概是64万年。
嗯，这听起来很酷：我们免费到达星系中的另一个地方看了几百万年风景，而且还没有受到什么伤害。
真的是这样吗？
可能不是。不过要说明为什么，我们不是要往上看，而是要往下看，进入地球的沉积层。
很多年来，人们都相信，记录着地球生命痕迹的化石显示了周期性的物质灭绝，仿佛地球上的生命遵循某种在重大灭亡后再次进行物质分类的时间表。其中最著名的当属恐龙的灭绝。我们有非常确凿的证据表明这是由小行星碰撞所致。不过对于其它的（除了奥陶纪灭绝事件，见第四章），线索并不那么清晰。
物种灭绝的周期性，暗示着某些周期性的诱因。虽然不可能排除火山喷发或者其它内在的原因，真正长时间的周期表明，应该是有地球之外的力量参与的。
直到最近，人们才对这种大规模的周期性灭绝事件引起注意。通过对化石记录的数学分析，研究人员发现了物种灭绝历史上非常强烈的周期信号。他们通过检查不同的物种类别——也就是在化石记录的不同点上有多少物种存在——发现不同物种的数量以一个明显的周期上升、下降。
他们确定的那个周期，大约是62万年。
呃喔！
物种灭绝的周期是不是和太阳偏离银河系盘体的周期非常相近呢？有多种途径可以用来检验，统计学的方法可以用来确定两个不同的周期是否具有关联性。另一组研究人员，堪萨斯大学的米哈伊尔·梅德韦杰夫（Mikhail Medvedev）和阿德里安·梅洛特（Adrian Melott）经过一系列认真分析后，得出的结论是：“也许是。”
嗯，并不是很肯定。不过，这是一个新的研究领域，我们才开始探究它。数据很有限，很难得到确定的结论。
但这无疑是很刺激的。在学术层面也很刺激，因为这些发现激起了很多支持和反对上述结论的文章出现。我想再强调一下的是，物种灭绝的周期还没有被证实，这种说法也有可能是错误的。随着更深入的研究，我们会得到最终的结论。
假使这样的话，事件的起因可能是我们的老朋友——宇宙射线。你可能还记得前面的章节中提到的，这些家伙是外层空间中被剧烈加速的亚原子颗粒。当它们进入地球的大气层，会产生非常多的影响。比如，当一股宇宙射线以接近光速的速度进入大气时，空气分子会被击碎成许多更小的被称为μ介子的亚原子颗粒。这些颗粒迅速从天而降，如果它们击中细胞中的DNA，会将其改变并破坏。这种情况一直都有，但总的来说生命组织能够自我修复并抵抗这种影响。不过，如果足够多的μ介子落下来，会对生命产生缓慢的长期的影响——比如，物种灭绝。μ介子能够穿过水面进入1英里以下，还能够穿入岩石直至半英里深！因此这几乎会影响到地球上所有的生命。
当然，宇宙射线还有其它的影响。它们能够破坏大气上层的臭氧分子，使得生命暴露在来自太阳的紫外线之下。它们也能产生二氧化氮，形成酸雨。数年后，这会破坏地球上的植物，这种影响会沿着食物链一直向上。
最终——也许不是那么确定——宇宙射线将催生出更多的云，提升覆盖在地球表面的云量，阻挡阳光，改变气候。虽然这并不必然导致冰期，但是即使是温度下降几度都会对地球上的生物产生极坏的影响。
这些宇宙射线是从哪儿来的呢？它们是如何闯入绕着星系上下运动的太阳的？如果这样的关联确实存在，梅德韦杰夫和梅洛特应该能发现啊。
大部分宇宙射线都来自超新星爆发和星风。从这些源头出去的物质在进入速度较慢的物质时会产生剧烈的振荡波，为诸如质子和电子这些亚原子颗粒加速。由于它们是源自银河系的内部事件，天文学家称其为银河宇宙射线（galactic cosmic rays）。
不过也有来自银河系之外的宇宙射线。银河系是所谓的本星系群（local group）的一部分，这个族群由银河系、仙女座星系（一个高质量的、和我们大小相当的旋涡星系）和其它几个更小的星系组成。本星系群处在范围更大、质量更高的室女座族群的外围，室女座族群包括数千个星系——由此看来，我们就像是处在一个大都市的郊区。室女座星系族群的引力可不是开玩笑的：我们（包括其它本星系群内的星系）都在它的掌握中，且正在以惊人的每秒16英里的速度被拉拢过去。
我们并不是在真空中运动。记得星系际媒介吧？银河系以非常高的速度撞入这些“轻薄”的物质，产生一股超乎想象的振荡波，巨大的能量产生了宇宙射线。不过它们是来自星系之外，因此也属于星系间的宇宙射线。这些宇宙射线从振荡波的前站呼啸而出，其中很大一部分回到银河系，冲着我们而来。
银河系和太阳一样，是有磁场的。而且银河系的磁场也是错综复杂、相互盘绕的一团。中间的磁场最强，能够很好地扭转进入的宇宙射线。不过，它们的强度在平面的上下随着高度的增加迅速减弱。如果一个恒星离平面很近，它能得到保护，免受高能颗粒的攻击。如果离得很远，那么它就暴露在宇宙射线之下了。
上下摆动的太阳就是从这里进入的。在绕着银河系的中心运转时，太阳向上向下摆动穿过平面，每隔64万年一次，远离平面、远离磁场的保护。太阳将暴露在宇宙射线之下，这有点像是在龙卷风袭来时你还迎风而去。梅德韦杰夫和梅洛特发现，当太阳在银河系平面的下方时（把银河系放在我们和进入的宇宙射线之间也能起到防护作用），能够到达太阳的宇宙射线比平静时期增加5倍。
在64万年的周期中，到达太阳的宇宙射线的数量在不同时期差别很大。科学家后来通过预计的运动建立了一个计量到达地球的宇宙射线数量的模型，并把结果标在追溯化石分类的图形上。他们发现，第一张图的最大值每次都能覆盖第二张图的最小值！
换句话说，每当太阳在银河系平面上方的最高点时，进入的宇宙射线的数量也在峰值，地球上物种的数量都会减少。
我们要澄清一下：这并不是太阳的上下摆动导致地球上物种灭绝的直接证据，但它确实能引起人们强烈的兴趣。当研究人员说明小行星撞击和其它非宇宙射线事件引发物种灭绝时，太阳的运动与那些大量的物种消失之间的关联更加密切。顺便说一下，这些研究并没有准确地指出造成攻击的宇宙射线到底是什么。有证据表明，冰期与这些周期也有关，因此也许星云笼罩和气候变化都与其有关。还有些有趣的研究把宇宙射线与地球上闪电的产生联系在一起。我们并不清楚到底是上面提到的哪一种途径（μ介子，臭氧耗尽，云雾催生）做的怪，或者是否其中的几种或全部的共同作用，再或者是一些我们还不知道的事情。不过有海量的证据表明宇宙射线对于地球上的生命确实是有影响的。
这带来一个重要的问题：我们现在到底处于周期的哪个阶段？太阳目前正处在上升的阶段，正在星系平面的上方。我们距离平面的中心只有25光年左右，还处在银河系磁场的保护之下。不过，两三千万年后，我们的后代有必要关注此事，他们将发现周围的恒星越来越少。如果他们能够设法回避不断升温的太阳、超新星和伽马射线爆发，他们就应该可以设法应对宇宙射线。为了躲开宇宙射线的袭击，他们不得不在银河系的中间地带（或下面）找到像太阳一样的带有适宜居住的行星的恒星并搬到那里去。可能有很多潜在的殖民点……如果届时那些恒星还健在的话。
