一個足夠強的擾動就可以將一個奧爾特雲中的天體慢慢地移出它應該在的位置，就像那些步伐不夠精確的外圈舞者一樣。
你也許曾經在紐約的電波城音樂廳（Radio City Music Hall）觀看過洛克茨（Rockettes）舞蹈團表演的集體舞，或者在一些電視節目中看過一些舞蹈團的類似表演。在這種舞蹈裡，很多衣著華麗的舞者會圍成一個圓環並同步作出一些優美的動作。這些舞者有時會組成從中心往外延伸的輻條式圖形，有時會組成大圈套小圈式的多重同心圓。這些圓環上舞者的動作流暢、互不碰撞，這讓觀眾很容易忘記，維持這種運動需要精確地維持舞者之間的相對位置，而這是極其困難的。特別是對那些處於外圍的舞者，她們需要動得更快並且需要從最初的位置跑得更遠。你可能偶爾會看到一個處在最外圈的、動作難度更大的舞者跳砸了，並因此無法與其他人的動作同步，不過只要她沒有摔倒，並不會造成太大問題。這種錯誤雖然會破壞所有舞者動作的同步性，進而破壞整個表演的完美性，但並不會造成災難性的失敗。
奧爾特雲距離太陽的距離是地球和太陽距離的幾萬倍。奧爾特雲中那些多冰天體面臨著和外圈舞者類似的挑戰。這些天體距離太陽如此之遠，以至於太陽的引力只能使其處於不太穩定的平衡狀態。一個足夠強的擾動就可以將一個奧爾特雲中的天體慢慢地移出它應該在的位置，就像那些步伐不夠精確的外圈舞者一樣。如果一個奧爾特雲中的天體靠太陽系內圈足夠近的話，那麼一個大力的推或者拉，將會完全改變它的軌道。當這種情況發生時，這個天體與原軌道的偏離將遠甚於那些跳砸了的舞者，它將面臨衝向太陽系內圈的危險，甚至有可能衝向地球。
近地小行星以及一些偏離正常軌道的短週期彗星，也會受到行星或者附近天體的推擠，偶然也會撞上地球。但是這些作用力基本都是隨機的，只有來自奧爾特雲的彗星才被認為會受到週期性的擾動。奧爾特雲既是進入太陽系的長週期彗星的唯一來源，也是大部分能靠近太陽的彗星的來源，而且也被認為是等距轟炸地球的彗星的唯一發源地。前文提到的生物滅絕的週期性以及隕石坑的記錄，讓我們有了強烈的興趣去研究，到底是什麼觸發了這些能將奧爾特雲中的冰冷天體送進內太陽系的擾動。
在這一章，我將首先簡單地闡述彗星或者小行星是否會造成重大的衝擊。隨後我會總結一些最初的關於如何從奧爾特雲中移出天體，並形成可以衝擊地球的彗星的想法。雖然這些老的想法不能解釋那些定時的衝擊，但不可否認，它們鼓勵了人們思考星系相互作用的新方向。這些舊想法也為我們之後提出的基於暗物質的更可靠新想法，鋪平了道路。
小行星還是彗星
如果造成希克蘇魯伯隕石坑的是一顆小行星的話，那麼暗物質是與它沒什麼關係的；但如果造成這些破壞的是一顆彗星的話，那麼暗物質很有可能是這一事件背後的「主謀」。地質學家沃爾特·阿爾瓦雷斯在他的《霸王龍和隕星坑》一書中默認用了「彗星」一詞，來描述造成白堊紀-第三紀大滅絕的撞擊者。雖然他認為沒有人能夠明確搞清楚到底是彗星還是小行星造成了這些撞擊。區分這些隕石坑到底是彗星還是小行星造成的非常困難，尤其是對那些在幾百萬年前撞擊而成的隕石坑。如果沒有觀測到撞擊天體的軌跡的話，我們基本上沒有辦法確定撞上來的是彗星還是小行星。因此，我們也無法「起訴」這個造成恐龍滅絕的兇手彗星。
但我們確實知道彗星及其碎片並不怎麼會撞到地球上。據估算，彗星撞地球的概率大約是小行星撞地球的2%～25%。這個相對概率比較小，因為在地球附近的彗星數目本來就比較少。在一萬多個所知的近地天體中，大約只有100個是彗星，剩下的都是小行星或是更小的流星。
較大的撞擊並不一定完全來自接近地球的天體。遙遠的彗星也會時不時地偏離軌道，偶爾撞上地球。傑出天文學家吉恩·蘇梅克（Gene Shoemaker）通過一項有趣的研究聲稱，雖然較小的撞擊基本都是小行星造成的，但是較大的撞擊很可能是由彗星造成的。蘇梅克畫了一張撞擊數-撞擊大小的關係圖。他發現，這張圖似乎表明存在著兩種不同的撞擊。那些比較小的撞擊都落在一條簡單的曲線上，而有很多較大撞擊卻不能被這個簡單的曲線所描述。既然已知是小行星造成了這些較小的撞擊，蘇梅克認為應該有另外一種東西造成了那些更大的撞擊——也就是說，他所畫的那張圖應該是由兩種不同的撞擊源的曲線組合而成的。他猜想，那種造成更大撞擊的天體就是彗星。
彗星有一個更好的特性，那就是，它們攜帶著相比小行星多得多的能量，因為它們運動的速度比小行星快得多——每秒可達到70公里，甚至更快，而小行星的速度每秒只有10～30公里。一般來講，彈道導彈的速度基本在11公里/秒以內，小行星的速度大約是20公里/秒，短週期彗星的速度大約為35公里/秒，長週期彗星的速度大約為55公里/秒，當然也會有更快的速度（見圖15-1）。動能不僅與質量成正比，而且與速度的平方成正比。彗星具有較高的速度，這意味著，雖然它們撞擊地球的概率比較低，而且具有較小的質量，但是它們卻能比速度較慢的小行星造成更大的破壞。
圖15-1
小行星、短週期彗星以及長週期彗星撞擊地球的平均速度。圖中的曲線也描繪出理論上對這三種天體流量的預期值。
蘇梅克又進一步做了化學分析，以佐證他的彗星撞擊說。當然為了公平起見，我們應該提一下，做這種化學分析的科學家們既有贊同也有反對這種假說的。一個支持小行星撞擊說的證據是，同位素含量的比例以及存留下來的流星碎片和那些球粒狀隕石小行星相吻合。這些球粒狀隕石小行星含有45.6億年前在太陽系形成的時候，由星雲暴風中融化而成的毫米大小的球體。但這些證據並不是決定性的。我們並不知道彗星中的同位素比例，而且彗星的同位素比例其實也差不多。另外，最近的一些研究聲稱，銥元素和鋨元素的含量比以前所認為的要低，這樣，反而使證據更傾向於彗星撞擊說。
1990年，天體物理學家凱文·扎恩勒（Kevin Zahnle）和大衛·格林斯普恩（David Grinspoon）用不同的方式，論證了希克蘇魯伯隕石坑是由彗星撞擊而成的。他們提出，彗星的塵埃在白堊紀-第三紀大滅絕之前和之後分別進入了地球，並以此來解釋包圍著白堊紀-第三紀岩層周圍的沉積物中的氨基酸。既然塵埃顆粒可以懸浮在大氣中並慢慢沉降到陸地上，而不會受到破壞，那麼這些塵埃原則上是可能來自彗星的。這個彗星在漫長的時間內被分解，並將這些分解開的物質像雨一樣灑落到地球上。
有一個因素可以導致彗星的撞擊比預期的更加頻繁，即當木星掃過附近彗星時，木星有時會將它們撕裂成碎塊。如果發生這種狀況，彗星撞擊地球的概率就會增加，因為可能有好幾塊這種碎塊會衝到地球的軌道上來。有些天文學家推測，這種情況最近一次發生在幾千年前，因為在內太陽系裡，有大量的彗星塵埃。
前幾年剛剛撞到木星上的蘇梅克-列維彗星就是這種彗星碎片的一個鮮活例子。卡羅琳·蘇梅克（Carolyn Shoemaker）第一個在1993年發現了這顆當時處於木星附近的彗星，隨後她和她的丈夫吉恩·蘇梅克以及另外一位同事大衛·列維共同追蹤了這顆彗星的蹤跡。他們注意到，這顆彗星看起來不太尋常，因為它看起來並不像是劃過天空的一條線，而像是一個由亮點組成的圓弧。很快，在一次更加精確的觀測中，天文學家珍妮·劉和大衛·朱維特在其中發現了17個分立的小點，這些散列在圓弧上的點就像是一串珍珠。
當時在美國中央天文電報局（CBAT）的天文學家布萊恩·馬爾斯登（Brian Marsden）根據這顆彗星的軌跡推斷，它的獨特結構是因為一次太過接近木星的飛行而造成的，在那次飛行中，木星的引力將彗星撕成了較小的碎塊。他提出了這顆彗星以後還會再次近距離接近木星，甚至撞上木星的可能性。其他天文學家跟進了他的提議，並且通過計算發現，木星的引力確實會困住這些碎塊並使它們可能在1994年7月16日到7月22日期間撞上木星。
果不其然，第一個碎塊如期以高於60公里/秒的速度飛入了木星大氣。木星上看起來受到影響的區域至少有一個地球那麼大。木星大氣被先於碎塊闖入的塵埃所照亮，造成了絢爛的巨閃。這些撞擊造成的破壞與希克蘇魯伯隕石坑周圍的差不多，只不過，這次受到破壞的地點是在木星上。這個碎塊直徑只有不到300米大，而最初形成這些碎塊的彗星最多也只有幾公里大。因此，這次撞擊所釋放的能量遠小於當初造成希克蘇魯伯隕石坑的那顆天體的能量。雖說如此，這次慧木大撞擊依然令人震撼。
木星各個衛星上的隕石坑們顯示：這種彗星被撕裂並撞擊到木星或者其衛星上的現象，在這一區域並不是第一次發生了。而且，如果週期性流星的想法是正確的話，那麼它將是彗星在太陽系演化過程中一直扮演重要角色的又一重要證據。這種天體物理現象與行星表面的關聯提醒我們，即便是抽像的理論研究，也最終可能會幫助我們解釋人類的存在。
神秘的觸發
雖然這種來自奧爾特雲的彗星造成了當年的大撞擊的學說尚未被證實，我在本書後文會假設它是成立的。這是我們現今所知的唯一一個能夠解釋週期性撞擊的理論。雖然這種外太陽系的冷冰冰的天體由於受擾動而衝到地球軌道上的說法，聽起來像是個科幻小說——但它並不是，雖然我們經常在科幻小說裡看到類似情節，這一系列事件也有科學依據。
太陽系最外圍就是奧爾特雲，我們可以將其想像成一個由很多較小天體組成的，可能延伸至超過5萬倍日地距離處的球狀天體。這個巨型的彗星發源地存在的間接證據——因為它太遠了而無法直接觀測，就是我們可以看到的進入內太陽系的彗星。
與我們之前提到的外圈舞者的情況不同，使奧爾特雲中的冰冷天體保持在它們軌道上的，是太陽的引力，而不是奧爾特雲中各個天體的相互作用。但是太陽的引力只能很弱地束縛住這些天體，因為它們離太陽實在是太遠了。引力的強度隨距離的平方遞減，所以在一萬倍原距離的情況下，引力的影響將是原來強度的一億分之一。太陽對奧爾特雲中彗星的引力影響和對地球的引力影響比起來，就是這個比例。在如此弱的束縛下，即便是相對較小的擾動，都可能改變奧爾特雲中天體的軌跡，並最終將其踢出軌道，或者甩出太陽系，或者將其送入一個飛奔向太陽的軌道。
天體物理學家恩斯特·奧匹克早在1932年就提出，對太陽系外邊緣彗星的擾動可以將這些冰冷的天體送入太陽系的內圈。奧爾特後來為奧匹克的想法找到了更可靠的基礎，因此奧爾特雲有時也被稱作奧匹克-奧爾特雲。奧匹克的理論基本上是正確的，他推斷，有些冰冷的天體最終會變得不穩定，容易受到擾動的影響，外界影響有時會將它們推出軌道，並進入一條通往地球的道路。他甚至認為，這會對地球上的生命造成影響，雖然他並沒有預想到這種破壞會導致白堊紀-第三紀生物大滅絕。
奧匹克的理論雖然讓人印象深刻，但也留下了問題：為什麼軌道會變得不穩定，是什麼觸發了它們的逃離？人們一直無法解答這些問題，直到很多年後，沃爾特的提議（以及「冷戰」帶來的破壞）進入了公眾視野，並重新激發了人們的興趣。
天文學家提出了很多種可能引起擾動的天體，比如從附近經過的恆星或者巨型分子雲——質量在1 000～1 000萬倍太陽質量的巨型分子氣體聚集體。雖然前者會推擠軌道，而後者也會對軌道有一些影響，但兩者都不是將彗星送入內太陽系軌道的主要因素。推擠對於彗星軌道的影響取決於推擠的強度和推擠發生的頻率，以及被推擠彗星的密度和質量。而恆星和分子雲推擠的力度和頻率都不足以解釋我們看到的這些彗星。
1989年，朱莉亞·海斯勒和斯科特·特裡梅因研究了一種更為巨大的影響力——銀河系的潮汐力。月亮對地球上離月亮距離不同的地方的引力是不同的，這種畸變的引力會造成海洋的上升和下降，並形成我們所熟悉的海洋潮汐。同樣，銀河系上的銀河系潮汐也在以相似的方式影響著外太陽系的天體。銀河系對位於不同位置的天體的引力是不同的，從而將本來是球形的奧爾特雲往朝向太陽的方向拉長，並在另外兩個方向壓縮。
經過一段時間，銀河系的引力會將小天體的軌道慢慢修改成非常細長的軌道，或者說是偏心的軌道。一旦軌道足夠偏心，它的近日點——距離太陽最近的距離，將會變得很小，以至於這些天體會很容易射入內太陽系。這樣，潮汐力就足以將那些冰冷的天體從奧爾特雲送出，並增加彗星流入太陽系內部的流量。這將會造就一個緩慢而穩定的朝向地球的彗星流。
更有意思的是，將這些冰冷的天體抽出來並變成彗星送到內太陽系的主導因素，並不完全是潮汐，而是恆星和潮汐擾動的聯合作用。雖然恆星擾動並不是造成彗星流的最終因素——因為恆星擾動的作用時標比潮汐的作用時標要長得多，但恆星仍然很關鍵，因為是它們將奧爾特雲預先送到一個潮汐力可以起很大作用的點上。這就像是環法自行車賽中的一個自行車隊，車隊中其餘的車手會幫助領頭的賽車手佔領好的位置，從而使他能夠完成最後一擊並贏得冠軍。我們一般只知道最先跨越了終點線的勝利者的名字，而忽略掉隊伍中其他人。即便如此，其他騎手也扮演了很重要的角色。與此類似，雖然最終將彗星抽出來的是潮汐力，但是它之所以能夠對彗星施加足夠的推力，是因為恆星擾動已經預先將彗星的軌道送到了不穩定的位置，以至於只需要相對較小的推拉，就可以將彗星送入內太陽系。恆星擾動很重要，但最終引發彗星變軌的，也即人們知曉的因素，主要是潮汐力。
銀河系潮汐力超過太陽引力而起主導作用的區域大約是距離太陽10萬～20萬倍天文單位（日地距離）的地方。在奧爾特雲的外邊緣，太陽引力將不足以維持軌道的穩定。我們已經看到了潮汐力如何影響處於穩定邊緣的軌道，並不時將一個小的太陽系天體送入內太陽系。在更靠近裡面一些的地方，也就是我們能觀測到的區域，潮汐力就不如太陽引力強了。所以只在奧爾特雲中，潮汐作用才能很大程度地推擠處於弱束縛態的彗星。在來自奧爾特雲的彗星中，可能有90%是因為這些潮汐影響而產生的。
現在，物理學家和天文學家已經理解了銀河系的這種通過引力作用對彗星作出擾動，並將其送入內太陽系的方式。這些機制雖然很重要而且很有意思，卻並不足以解釋所有的彗星雨或者彗星撞擊的週期性。如果沒有其他因素的話，上面描述的潮汐力只能造成緩慢卻穩定的彗星流。
天文學家們為了解釋彗星流的週期性增強，做了各種努力和嘗試，來解釋為什麼這些彗星的觸發並不是完全的隨機，而是可能每過幾千萬年就發生一次。我首先要說明，下面我將要描述的一些理論並沒有成功解釋上述現象。但是，通過理解這些理論以及它們為什麼會失敗，將會幫助我們找到新的理論。其中的一個理論就是後文我將要描述的暗物質盤理論的前身。
內梅西斯提議
第一個，也是最出彩的一個用來解釋週期性撞擊的理論，是太陽有一個名為內梅西斯（Nemesis）[33]的伴星，而內梅西斯和太陽組成了一個大的雙星系統。天文學家為這顆想像中的太陽伴星規劃了一條非常橢圓的軌道，它和太陽每過260萬年將會在3萬天文單位的距離內擦身而過。這個1984年提出的理論是為了用內梅西斯在每260萬年離太陽最近時增強的引力，來解釋大衛·勞普和傑克·塞克斯基的生物滅絕週期性理論。這個理論提出，在內梅西斯離太陽最近的時候，它的引力將會從奧爾特雲中抽出一些小天體，並使之成為太陽系的成員，這些小天體之後將變成彗星並對地球進行轟炸。
將近300萬年的週期性相遇（以及因此帶來的彗星撞擊的增多）需要一個非常大的系統。這個大系統的半長軸（橢圓長軸的一半）大約是一到兩個光年的量級。這個理論的一個問題是，恆星或者星際氣體雲會使這個巨大的雙星系統不穩定，這將會摧毀之前預設的相遇的週期性，並造成在過去的2 500萬年內，次雙星系統的週期是變化的。然而，科學家們沒有發現這種變化。
最終讓這個想法成為板上釘釘的，是一個很好的紅外全天巡天星表。如果內梅西斯真的存在的話，那它也應該在這個星表裡。雖然1984年的測量並不足以完全排除內梅西斯的存在，現在的觀測手段已經有了巨大的提高。美國國家航空航天局的大視場紅外巡天探測儀（WISE）於2009年發射升空，之後一直收集相關的數據直到2011年2月。如果這顆紅矮星真的存在，那麼這顆衛星應該已經看到它了——然而並沒有。同時，由於人們也沒有發現木星大小的巨型氣體行星，另一個相似的理論也被排除了——這個理論假設，導致彗星流週期性變化的是一顆新的行星（被稱作X行星）。
源於銀河系運動的觸發
在參考了這些失敗的想法之後，一些非常不同的基於太陽系、穿行於銀河系內已知的不同部分的理論，看起來是很可靠的選擇。這些理論並沒有引入新的或者奇怪的東西，而是認為，太陽系通過星系旋臂或者穿過星系盤時所經受的密度變化，會引起對奧爾特雲擾動的變化。重複通過高密度區域，原則上可以解釋彗星的週期性。
我們知道，銀河系是一個盤星系，也就是說大部分恆星和氣體是在一個直徑大約為13萬光年、厚2 000光年的薄盤上。太陽位於距銀河系中心約2.7萬光年的地方，而此時它在垂直方向上非常靠近星系盤的中心平面——只有不到100光年的距離。它也在一個旋臂的邊緣。
銀河系的旋臂從銀河系的中心開始向外彎曲著延展（見圖15-2）。這些旋臂比旋臂之間的區域包含更多氣體和塵埃，因此也是年輕恆星更容易形成的地方。這裡也是高密度的巨型分子雲的所在地。當太陽穿過這些密度較高的區域時，這些分子雲會施加更強的引力，原則上會導致更強的擾動，而造成撞擊的週期性增強。
圖15-2
銀河系的旋臂以及太陽（大小並不是按比例繪製的）的位置。
這個理論的一個潛在問題是：這些旋臂並不是完全對稱的，甚至沒有一個相對太陽的固定旋轉速率，即太陽很可能並不會以精確的週期穿過它們。然而，現在人們對旋臂的結構、動力學以及演化並不十分瞭解，僅僅通過這些就排除這個旋臂理論，也很武斷。除非週期性非常完美，否則這種缺乏完美週期的理論很難被數據排除，因為這些數據的週期性也可能只是近似的。
不過，另外兩個因素令旋臂理論無法很好地解釋觀測到的撞擊率的提高。第一個因素是，旋臂中的平均氣體密度不夠高，並不能解釋週期性的撞擊率提高。如果密度的改變不夠大的話，地球在穿越旋臂過程中所受到撞擊率的提高將小到無法察覺。
另一個因素是，太陽系穿過星系旋臂的頻率並沒有那麼高。銀河系只有四個大旋臂，可能還有兩個小旋臂，而圍繞銀河系轉一圈的時間是很長的，因此這就意味著在過去2 500萬年中，只有不到4次穿過大旋臂的機會。而實際上，這些旋臂運動的方向和太陽系運動的方向相同（雖然速度不同），這樣的話，穿過大旋臂的週期大約是800萬～1 500萬年，遠遠不夠解釋生物滅絕或者隕石坑的出現。
雖然穿越旋臂無法解釋撞擊的週期性，但這並不代表可以排除銀盤垂直方向上的密度變化作為觸發機制的可能性。而這種理論很可能會被證明是一種很有希望的理論。太陽系在做圓周運動的同時，還在銀盤的垂直方向做上下的振蕩。如圖15-3所示，這種振蕩的尺度是非常小的（相比於太陽距離銀心的距離2.6萬光年）。太陽系圍繞著銀心做著近似圓周的運動，它圍繞銀心一圈大約需要2.4億萬年，這個時標就是所謂的一個星系年。在做圓周運動的同時，太陽還會上浮和下沉。太陽在垂直方向振動的振幅很小，而且與星系盤上的物質分佈有關。但是一個合理的估算給出的值大約是200光年，不過我們現在處在一個更加接近中心盤的位置，離中心盤大約有65光年。
圖15-3
太陽在圍繞銀河系旋轉的同時，還會穿過銀盤上下振動。在穿過銀盤的時候，它會受到更強的潮汐引力。注意，為了更清楚地描畫這種振動，圖中的振動週期被刻意縮短了，而太陽實際上在繞銀河系一周的過程中，只會做3～4次垂直振動。
太陽系的這種垂直方向的振動也許可以說明潮汐效應隨時間的變化，並且可以用一個合適的時標來解釋任何週期性。因為，隨著太陽系穿入或者穿出某些銀盤上較緻密的區域，太陽系周圍的恆星和氣體含量是變化的，因此太陽系在振動穿過銀盤時，會經歷不同的環境。如果太陽系在穿過銀盤時，周圍的密度急劇升高的話，那麼它受到的擾動也會急劇增大，結果是，彗星撞地球的概率在這種情況下也會提高。星系潮汐是奧爾特雲受到的主要擾動，所以銀盤上垂直方向的密度變化原則上可以造成足夠的影響。這項理論是由紐約大學的邁克爾·蘭皮諾教授和布魯斯·哈格蒂（Bruce Haggerty）教授提出的。他們也給這個理論起了一個多彩的名字——「濕婆假設」（Shiva Hypothesis，濕婆是印度的毀滅和重生之神）。
為了符合觀測結果，「濕婆假設」需要銀河系中的物質分佈滿足兩個條件。第一，中心盤的密度必須能夠提供一個可以造就正確的垂直振動週期的引力場。這個條件與任何精確的擾動機制無關。如果太陽系不能以正確的頻率穿過銀河系的中心盤，那麼穿過中心盤時的任何引力增強，都不會使理論符合觀測數據。
第二個條件是，形成一個能解釋週期性彗星雨變化率的必要條件，也就是需要一個足夠明顯的密度變化。這樣太陽系在穿過銀盤的時候使奧爾特雲受到的潮汐力會隨時間變化。這兩個條件與所有基於銀河系中心平面的密度增強，來解釋週期性彗星流的理論是相關的。根據這兩個條件，我們排除了現在正在討論的這個理論，而且它們還可以解釋為什麼比普通物質盤更緻密、更薄的暗物質盤可能會是一個合適的選擇，下面我會講到。
蘭皮諾和理查德·斯圖斯爾在1984年試圖利用一個更加標準的銀河系組分，來解釋彗星流的週期性，並計算了這種組分（即巨型分子雲）的密度變化，這些巨型分子雲在靠近銀河系中心平面的地方最為緻密。他們的邏輯類似於之前提到的旋臂穿越理論——當太陽系穿過這些分子雲的時候，物質的分佈更加集中。這個理論在第二年就被排除了，因為天文學家們發現，分子雲的尺度太大了，它幾乎可以延伸到和太陽垂直振動的振幅差不多遠的地方。這樣的話，在太陽垂直軌跡上的密度變化將會太小，而不能起到所需的作用。如果沒有其他物質的話，僅僅靠與分子雲的相撞頻率來解釋大約3 000萬年的週期，還遠遠不夠。
朱莉亞·海斯勒和斯科特·特裡梅因與天體物理學家查爾斯·阿爾科克（Charles Alcock）共同研究了另一個可能的理論。他們在證明了銀河系潮汐引力的巨大影響之後指出，雖然潮汐的影響會造成一個非常穩定的彗星流，但是一個近鄰恆星的臨門一腳，也可以造成彗星雨。接下來的問題就是，這種和近鄰恆星的遭遇，會以多大的頻率以及多大的力度發生呢？後續造成的彗星撞擊地球的概率變化會有多大呢？
這支研究團隊通過回答以下問題估算了遭遇恆星的頻率：一個太陽質量的恆星（在速度為40公里/秒的情況下能造成所需影響的最低質量）進入距離奧爾特雲2.5萬個天文單位（能夠擾動奧爾特雲的最小距離，因為這個距離和奧爾特雲與太陽的距離差不多）區域的概率是多少？他們發現，這種遭遇發生的頻率大約是7 000萬年一次。這個頻率並不足以解釋前面提到的週期，但是從理論上講，這種機制確實可以在過去2.5億萬年中造成一些類似事件。
為了作出更好的預言，海斯勒及其合作者後來做了一個更詳盡的數值模擬：他們還考慮了潮汐能施加的額外推力。他們發現，理論成立所需要的恆星離太陽的距離要比之前認為的更近一些。因此，根據此理論而給出的真實的彗星雨概率比之前算的還要小，大約是1億年甚至1.5億年一次，比所有觀測到的週期都要長得多。在後續的更詳盡的數值模擬中發現，恆星遭遇對引發彗星撞擊地球的影響，要比他們這次計算結果大一些，但是仍然不足以解釋觀測數據。
這些研究的結論就是，如果沒有新的成分加入，太陽系的引力不可能在短期內發生足夠巨大的改變，並造成彗星撞擊率每隔一段固定的時間，就發生一次遠超平均水平的可觀爆發。雖然太陽系會週期性地穿過銀河系中心平面，但是由於普通物質的分佈造成的彗星雨，並沒有在穿越的時候增加。
總體來講，這種情況很像之前提到的旋臂觸發理論。這些理論給出的週期太小，密度的變化也不夠大，以至於不能產生理論提出者所希望的那種週期性隕石撞擊。雖然最初所測得的密度分佈有可能使理論符合觀測，但是後續關於星系的更精確的觀測數據顯示，之前的那些理論都無法產生符合隕石坑記錄的正確頻率或者正確的週期性增強。除非銀盤上有某種新的未曾被發現的物質，否則所有關於星系平面的理論都會因為所預言的週期過長而被排除。
將所有現有的測量數據，比如週期性隨著時間變化了很多的證據，綜合在一起之後，我和馬修·裡斯終於得出了這樣的結論：如果盤中沒有一個現在未曾探測到的物質成分的話，那麼這種上下振動的頻率將會因為太長，而無法解釋觀測到的週期。這不僅僅是因為，普通物質的分佈太平滑，而不能產生那種突然爆發的彗星撞擊率，而且如果銀盤只由普通物質組成的話，將會因為太過稀薄而無法產生正確的週期。
雖然上述這些理論並不能解釋各種週期性，但它們仍然給了我和馬修繼續前行的基礎。我們學到了，潮汐效應會在靠近以及穿過銀盤時，造成足夠大的擾動來驅動彗星進入內太陽系。但我們也知道了，已知的天體物理成分是無法造成我們希望看到的週期性的。它們都不能產生一個足夠突然的潮汐效應，來增強撞擊地球的彗星數目。
這給了我們兩種可能。也許最可能的就是，我們觀測到的週期性並不是真實的。首先，週期性的證據並不是那麼強，而且很多偶然事件都可能將其偽裝成週期性的樣子。另一個更富想像力但也更有意思的可能是，銀河系的結構並不是我們認為的樣子，這樣，潮汐影響有可能更大，並且具有比之前期望的還要大的變化率。我們打算按第二條路繼續探索下去，而且，我們成功了。
在第三部分我會講述，當我和馬修·裡斯考慮了銀盤上所謂的普通物質，以及測量到的太陽位置和速度時，我們發現，隕石坑的記錄與我們提出的暗物質模型符合得更好。在銀盤上加上一個具有合適密度和厚度的暗物質盤，會調整銀盤潮汐力的強度和時間相關性，這樣一來，撞擊的週期和強度都可以與觀測數據匹配得很好。
沿著這個思路，我們還有一個意外收穫，即第14章提到的旁視效應並沒有之前想的那麼差。我們不需要再去考慮所有可能的週期，只需要考慮已經測到的星系中的普通物質的密度。利用這些並不精確的太陽系測量數據，以及一個合適的暗物質盤模型，我們可以將可能的振動週期限制在與已經測到的銀盤密度分佈相符合的範圍。我和馬修發現，在考慮了現有的數據之後，週期性的假設大約是隨機碰撞可能性的三倍。雖然我們提出的暗物質盤的存在性並沒有很強的統計學證據，但這樣的結果已經很好了，足夠鼓勵我們進行進一步的研究。
這種方法最好的地方在於，我們對銀河系引力場的認識會進一步提高。我們的方法考慮了所有關於銀河系的已知數據，它將隨著對銀河系和太陽運動更精確的測量數據，而變得越來越可靠。科學家們現在正在測量銀河系中的物質分佈。現在，太空中的衛星正在記錄恆星的位置和速度，以幫助我們推測它們所感受到的銀河系的引力場——也就是將它們束縛在銀河系內的場。這些都會為我們進一步揭示銀河系平面的結構。
在這些注定會激動人心的結果中，理論和觀測將會把太陽系的運動和地球上的數據結合起來。未來觀測到的更多數據將會帶來更可靠的預測和更可靠的結果。
第三部分將會回到暗物質模型，並以可以解釋隕石坑數據所反映的週期性模型作為結束。關於週期性和地球歷史的研究，可以幫助我們思考那些充滿宇宙人類卻看不見的暗物質的本質，這也是人們探索地球周圍的可見世界和飄渺的暗物質世界的一個非常好的理由。