災變說（catastrophic theory）又稱為分出說，是太陽系起源的一種假說。災變說認為太陽系的形成，是星際空間某種引起巨大變化的災變事件的后果。災變是一種變化劇烈的突變，其特點是短時間、高能量、突發性、外因為主。它普遍存在于事物發展的整個過程中，是一種基本的演化現象，對新事物誕生和舊事物死亡起主要作用。
1745年法國博物學家布豐（G. L. L. deBuffon）提出了歷史上第一個關于太陽系起源的災變說。他在《一般的和特殊的自然史》中提出：認為一顆彗星掠撞太陽，撞出的物質形成行星和衛星。從19世紀70年代至20世紀50年代，出現了20多種災變說。1900年，美國地質學家托馬斯·克勞德·張伯林（Thomas Chrowder Chamberlin）等提出的星子說以及英國天文學家詹姆斯·金斯（James Jeans）在1916年提出的氣體潮生說，認為一個恒星走到太陽附近，使太陽上生起了巨大的潮，或者一個恒星和太陽相碰。
1954年德國古生物學家辛德瓦夫（Schindewolf）提出了新災變論。它與舊災變論的區別：一是強調球外宇宙因素，二是完全拋棄了神創觀點。新災變論分為兩個階段，第一階段主要提出了地內成因說和地外成因說兩類假說；第二階段就是對這些假說的論證和完善。一些小行星撞擊、磁場翻轉以及多因素災變事件正在得到進一步研究證實。但災變說自身仍存在漏洞。災變說的假說之一“法艾東災變說”還合理地解釋了恐龍的滅絕，土星光環的形成和冥王星的形成還有火星和木星之間小行星帶的形成。
人們已十分明確地認識到，人類所面臨的自然問題是復雜的、跨域多個學科的。災變論的理論與實踐對未來發展的影響也是多方面的，涉及到生物學、地質學、礦產學、天文學等多個學科。近代發展的新災變論的理論與實證研究也有助于地質科學向資源、環境和抗災的一體化的方法發展，能幫助人們了解物理和生物世界的過程，從而模擬和預測系統內的變化，以面對未來可能發生的挑戰。
理論核心
災變說（catastrophic theory）是太陽系起源的一種假說。又稱為分出說。認為太陽系的形成，是星際空間某種引起巨大變化的災變事件的后果。災變是一種變化劇烈的突變，其特點是短時間、高能量、突發性、外因為主。災變說認為，太陽系的形成是由災難誘發的。起初提出災變說的一個目的是為了說明太陽系特殊的角動量分布。大部分早期災變說都假設曾經有一個恒星接近或碰到了太陽，恒星離開時，對這些物質的吸引給這些物質以相對于太陽而言的巨大的角動量，由這些物質形成的行星也才具有了巨大的角動量，但恒星必須走到離太陽只有幾個太陽半徑處，才能拉出足夠多物質，使長條破裂。
理論弊端
（1）威廉·羅素（William Russell）1935年評述指出，恒星必須走到離太陽只有1個太陽半徑處，才能拉出足夠物質，才能使長條破裂；但這樣形成的行星離太陽將太近。
（2）長條的質量必須和太陽相同量級，才能抵住太陽巨大的潮汐破壞力，但實際質量不可能這樣大；其次，長條必須具有足夠多的物質來形成行星，所以這些物質只能從太陽深部溫度高達近100萬K處拉出來，斯比策（L. Spitzer）曾計算出，長條體積擴展一倍所需要的時間比溫度顯著降低所需要的時間短一個量級，所以行星不可能在長條里形成。
（3）銀河系里兩恒星相遇或碰撞是可能的，但概率非常小，因為恒星的空間密度非常小，可以算出，一個給定恒星（如太陽）同另一恒星緊密接近，每2.7×105年才可能有一次機遇；同另一恒星的碰撞，每6.3×107年才有一次機遇；而銀河系的年齡只有1.5×1010年左右，所以太陽系由于太陽同另一恒星相遇而形成的概率幾乎等于零，這不符合實際觀測的資料。
理論發展歷史
早期災變說
災變說是太陽系起源中的一個學派。太陽系的起源是自然科學中一個重大的基本理論問題。太陽系起源的學說是近代科學中最早被注意的問題之一，也是二十世紀被公認最困難的問題之一。任何一個太陽系起源學說，除了要能充分地解釋它的規律以外，還必須同時能夠容許它的許多特殊點之存在。
關于太陽系的起源，存在多種假說。太陽系起源研究有兩個基本問題：一個是行星的物質來源；另一個是行星的形成方式。18世紀中葉以來，提出了幾十種論述太陽系起源的學說。
形成背景
1644年法國大哲學家勒內·笛卡爾（Rene Descartes，1596—1650）在《哲學原理》里就猜測太陽系是太初混沌時物質微粒在宇宙旋渦中逐漸形成的。從笛卡爾開始，關于太陽系起源的學說不下數十種。十七世紀末人們一方面開始大膽地探索自然界的規律，另一方面又還沒有完全擺脫宗教的影響，仍然常常到教堂里去念圣經。《圣經》里說，世界的初期是充滿災難的，洪水曾經淹沒地球，雅威駕著他的“諾亞方舟遺址”到處搭救信仰他的人們……因此，人們會想即使地球不是那個萬能的上帝創造的，也該是在某種巨大的災變中誕生的。布豐（G. L. L. deBuffon）關于地球起源的大膽設想，正好符合當時人們頭腦里的這種想法。地球果然是在彗星碰撞太陽的一場災難中形成的。他在《一般的和特殊的自然史》中提出了這個使人驚異的設想。這就是關于地球起源的“災變說”。因此，布豐的“災變說”就成了當時人們愿意接受的一個時興理論。災變論應運而生。
百家爭鳴
第一個災變說是法國人布豐在1745年提出的彗星說：認為一顆大彗星掠碰太陽使它自轉起來，而碰出的太陽物質在繞轉過程中形成了行星和衛星。它否定上帝創世，一度影響很大，但它在科學上有明顯錯誤。該學說的致命缺陷是彗星質量太小，與太陽碰擦不可能撞出質量比它大得多的行星物質，更不可能使原本不轉的龐然大物———太陽轉起來。1900年，美國地質學家托馬斯·克勞德·張伯林（Thomas Chrowder Chamberlin）提出了“星子說”。后來，他同美國天文學家摩爾頓（Forest·Ray Moulton）合作，加以修改和發展。他們設想，以前有一顆恒星運行到離太陽只有幾百萬公里的地方，在太陽的正面和反面掀起兩股巨大的潮。從太陽噴出的物質逐漸匯合形成一個圍繞太陽的氣盤，然后凝聚成許多固態質點，再集聚成固態塊，稱為“星子”，最后它們聚合成行星和衛星。1916年，英國天文學家詹姆斯·金斯（James Jeans）提出了著名的“潮汐怠暴，他假定有一巨大的恒星接近太陽，在它的作用下太陽表面產生潮汐隆起物。正面的隆起物相當大，逐漸脫離太陽，形成一雪茄形的長條繞太陽旋轉，長條內氣體凝聚，進而集結成各個行星。
從19世紀70年代至20世紀50年代，出現了20多種災變說。下表列出了各種災變說。20余種各類型的災變說的基本觀點，都是把太陽系的形成，特設性假設為兩個恒星的碰撞或緊密接近這種概率極小的偶然事件。
新災變論
新災變論最初為德國古生物學家辛德瓦夫（Schindewolf）于1954年所提出。它與舊災變論的區別，一是強調球外宇宙因素，一是完全拋棄了神創觀點。20世紀80年代以來，新災變論獲得了更深入的拓展。主張新災變論的學者認為，在宇宙和地球演化中出現過一系列災變事件，如超新星爆發、外星體撞擊地球、地球磁極倒轉、大規模火山爆發等等，其特點是時間短、能量大、突發性強，其后果可能引起生物大絕滅，還會出現災變成礦等現象。
形成背景
十九世紀喬治·居維葉（Georges Cuvier，1769-1832）主張地球表面會不斷地發生革命性變化，但這種觀點與宗教傳說中的大洪水相吻合。早在居維葉之前，英國地質學家詹姆斯·哈頓（James Hutton）首先提出了古今類比的現實主義思想，他主張應該以仍然起作用的地質力量去解釋歷史上已經發生過的地質變動，承認古今自然規律的統一性。新災變論就是在上述歷史背景下出現的。在現實主義原理和進化論思想占統治地位達一個半世紀之后，隨著地球科學和其他自然科學的發展，人們積累了許多觀測資料，證明在宇宙中和地球上確實存在過突然發生的劇烈變化，有許多現象用“均變說”觀點是難以解釋的，因此，各種災變假說便應運而生。
發展主要階段
從二十世紀中葉開始發展以后，新災變論大概可分為兩個階段：第一階段，1954—1979年，為提出假說階段；第二階段，1980年以后，是對災變假說的實證與完善階段。
第一階段
在第一階段，為解釋災變的原因，地學家提出了種種假說，可分為地內成因說和地外成因說兩類。
地內成因說認為地史上強烈突變（災變）的地質記錄產生于地球本身或地球內部某些動力作用下造成的物理、化學環境條件大范圍的突變，如大規模火山爆發、地磁場反轉、大規模海退、板塊拼合、溫度異常變化、鹽度異常變化、嚴重缺氧等等。主要內容如下：
磁場翻轉
當磁場倒轉時，磁場對地球的屏蔽作用大減，使太陽輻射和太陽宇宙線直射地球。在這段時間，如果因宇宙因素產生巨大輻射沖擊（如太陽耀斑、超新星爆發），可能給地球生物帶來災難，導致大絕滅。由于生物體的磁效應，磁極反轉期的低磁場對具有磁性排列能力的生物可造成直接影響；地磁場變化也可能引起自然環境變化，如氣候變化而危及一些生物。
溫度變化
溫度的劇烈變化對只適應于某范圍溫度的生物的影響或許是災難性的。全球變冷可使赤道溫度下降，使整個溫度帶消失，從而使適應該帶的動物群絕滅。氣候變冷事件往往與生物一些絕滅現象相吻合。全球變暖也會造成同樣的后果。溫度上升，二氧化碳增多會對生物繁殖造成負面影響；海水升溫，還造成水循環停滯而導致缺氧等事件發生，從而造成某些生物絕滅。
劇烈升降
如板塊運動或冰川事件會引起地平線大幅度升降，而海平面的劇烈運動又會引發一系列的災難性的事件的發生，如缺氧事件、氣候變化、生存空間縮小，等等，從而導致生物大規模的絕滅。
火山爆發
大規模的火山爆發噴發的二氧化碳氣體會嚴重地擾亂地球的地球大氣圈、水圈和生物圈的物質循環，惡化生態環境，造成大量生物死亡。酸性火山爆發可放出大量灰塵與有毒物質，還可造成與小行星撞擊地球同類型的蔽光、酸雨、致冷和中毒效應，從而導致生物大絕滅。
地外成因說認為地球上的主要突變事件是由地外稀有突發性事件引起地球物理學、化學環境強烈突變所致，如超新星爆發、小行星撞擊（如下圖）、太陽耀斑爆發等等。具體見下表。
太陽耀斑爆發
太陽耀斑特大爆發時釋放出巨大的能量，還能發射出各種頻率的電磁波和太陽宇宙線。在地質時代中，太陽超級耀斑可能使地球上的古氣候、古生物等發生過災變。
超新星爆發
超新星爆發是銀河系恒星世界已知最劇烈的爆發過程之一，它以高速拋射碎片形成擴散殼，同時還發射宇宙線和電磁輻射。超新星爆發對地球引起的變化可能有：一是宇宙線增強，直接危害生物體；二是宇宙線增強，影響臭氧層導致氣候變化。
小行星撞擊說
小行星是太陽系的一個重要組成部分。小行星撞擊地球時產生很大撞擊能，在地表形成一個盆狀洼地，并把大量物質向四周拋濺，細微的塵埃可高達同溫層，一部分沖擊能轉變成熱能，使被撞擊物質熔化或部分地汽化，這些都會給因撞擊造成的物質降落地區和整個地球帶來巨大的災難。
第二階段
二十世紀八九十年代以來，科學家不斷圍繞地質災變事件與生物大規模絕滅現象的事實進行驗證。諸多國外學者對從前寒武紀到第四紀涉及全球整個地質歷史時期的地質記錄進行了深入而細致地研究，相繼在上述生物絕滅界線粘土層巖石中發現了ree銥異常以及顯示宇宙撞擊痕跡的微球粒和沖擊石英。所有這些豐富而詳實的地質資料與其揭示的災變信息為新災變論思想的科學證明提供了廣泛證據，也進一步推動了新災變論及與之相關的災變科學的新發展。
災變的假說也不斷得到完善。1984年美國科學家提出一個新災變理論——彗星雨說。根據這種理論，歷史上的歷次生物大絕滅都是由于彗星雨周期性地闖入太陽系造成的。認為有一個稱作“涅墨西斯星號”的太陽伴星，當它繞其軌道行至距太陽最近點時（距離五萬億公里或半光年），就向奧爾特彗星云甩出彗星體。有些星體與地球碰撞，使地球表面陷入一個長時期寒冷而又昏暗的局面。彗星雨勢必也會對太陽系的其它星體產生影響。
法艾東災變
宇宙學家對冥王星的來歷提出了一種假說“法艾東災變學說”。法艾東災變說認為，五光十色的土星環、冥王星的起源、天王星的性狀、火星與木星公轉軌道間的小行星帶的形成地球環的形成以及恐龍的滅絕，均同法艾東災變有關。無數事實和科學家們的大量研究證明，大約在7500萬年前，太陽系曾存在一顆更為古老且具有高度文明的天體，其年齡是地球的1.5倍。后來，法艾東行星發生了災變。科學家推測因受到威力無比的核爆炸的沖擊導致其瞬間土崩瓦解。解體后的行星碎塊被拋射到整個太空。這一推測合理地解釋了恐龍的滅絕，法艾東災變導致土星光環的形成和冥王星的形成還有就是火星和木星之間小行星帶的形成。在北美洲、大西洋、印度洋等地仍殘留著來自當年毀滅的法艾東行星的微隕石和宇宙塵這已被行星地質學家和考古天文學家的大量考察和研究所證實。
相關研究
行星撞擊類
通古斯天體隕擊
1908年8月30日，一個天外來的物體以極高的速度闖入地球大氣層，于當地時間7時17分到達西伯利亞鄂溫克族河谷上空6公里處時突然爆炸，沖擊波把出事地點周圍2000平方公里的森林盡數刮倒，并造成一場大火。直到1958年，蘇聯科學家考察隊發現了含量達7~10%的鐵鎳塵埃顆粒，由于地球上鐵礦中的鎳含量最多不超過3%，證明這些物質是鐵質隕星塵。加之后來又在當地發現了一些玻璃隕體、金屬、硅化物顆粒和很小的金鋼石顆粒，證實通古斯天體應該是來自太陽系的行星際小天體——一塊彗星碎片，或者一顆小行星。
全球多處元素異常
一般認為地殼及地幔銥（Ir）值都很低，而宇宙物體中的Ir值為地球104倍，Ir異常是宇宙物體帶來的，雖然宇宙塵帶有lr異常，但較大的Ir異常值約需一千萬年左右宇宙塵正常沉積時間，界線間斷一般沒有那么長的時間，故星體撞擊的可能較大。最早在意大利白堊紀——第三紀之交發現Ir異常。之后在世界各大洲及大洋中白堊第三紀之交發現40多處Ir異常點。在中國，西藏仲巴區域在這一界線上也有Ir異常。還在四川廣元及浙江長興二疊一三疊系界線粘土巖附近、云南省梅樹村的傳統震旦——寒武系界線之上不遠都獲得過Ir異常測試值。相伴隨的有鉑族元素元素異常，如長興二疊一三疊界線粘土層有鋨、錸異常達0.4一0.5PPb（砷也有異常）；還有稀土異常，如廣元上寺二疊一三疊系界線，其總值超過正常值近一倍；碳、氧同位素也存在異常。在銥異常層位中，還發現一些撞擊成因的物質：可能是隕擊成因的小球體，見于長興的二疊一三疊系界線及西班牙Caravarca的白堊一第三系界線。這些都證明曾有外來天體撞擊過。
磁場翻轉類
美國地質學家黑斯（J. D. Hays）通過系統研究各大洋個海底巖芯，發現放射蟲8個種的滅絕與磁性轉向密切相關。并得出三點結論：
（1）放射蟲的每個種在巖芯中都是突然消失的；
（2）每個種在巖芯中都是突然消失的同一種在巖芯中消失的界限在廣大區域中幾乎是同時的；
（3）所有種的最后消失很接近地磁場轉向。
恐龍化石
在6500萬年前，曾在地球上生活了約1.7億年之久的恐龍突然銷聲匿跡。中國有遼闊的中生代巖層裸露，富含恐龍骨骼的殘簡片斷，除臺灣和福建省外各省都有恐龍化石的出現。查爾斯·羅伯特·達爾文（Charles Robert Darwin，1809-1882）告訴了人們，生物是一個接一個逐漸死光的。但是在歷史上恐龍相繼絕滅的記錄已不復存在，留下的只是一種不完全的地質記錄。生物進化的災變說，正在重新編寫生物的演化史。一些科學家認為起初是因為環境惡化，恐龍的數量開始銳減。大規模火山運動和海平面下降把它們推向滅亡，最后小行星撞擊清除掉了世界上殘余的恐龍。
河南省地質博物館在汝陽世界地質公園內發現有線索的殘存化石點30余處，搶救性發掘6處，并已初步判定有大型蜥腳下目、蜥腳類、結節龍類、肉食類等至少4種以上恐龍，均為新種（或新屬），其中已命名的有黃河巨龍屬和洛陽中原龍。河南博物院項目還在進行，發掘的恐龍化石還有待研究。河南省的恐龍化石為研究地球、生命、宇宙演化、恐龍絕滅和災變事件提供重要信息。
相關事件
災變說在一定程度上是唯心主義者對于地球歷史上出現不同類型的生物的一種解釋，不免被有心之人拿來加以利用。災變論起初是神創論的變種。中國宋代邵雍、朱熹等人所鼓吹的災變，更直接成為維護封建統治秩序鎮壓人民革命的一種極為反動的理論。近代也出現過這樣扭曲的災變說——九星排隊。
一九七四年下半年，英國科學家格里賓和普萊格曼以下簡稱格普預言。一九八二年當太陽系九顆行星運行到太陽的同一側排成一隊的時候，“地球就要遇到一系列摧毀性的事件”。某些資產階級報刊也推波助瀾，仿佛整個地球危在旦夕，人類也將大難臨頭了。恩格斯早就指出資產階級的政治和精神的破產甚至對他們自己也未必是一種秘密了。“九星排隊”災變說，是資本主義世界政治經濟危機的產物，是資產階級轉移群眾視線、掩蓋其深刻的社會階級矛盾的一種手法。國際形勢的特點是天下大亂，資本主義一世界面臨最嚴重的經濟危機，世界各種資本矛盾進一步激化。“糧食危機”、“原料危機”、“能源危機”、“人口危機”、“環境危機”，等等。格、普先生們又制造了所謂“地球危機”，公開恫嚇說“人類也許能夠控制核戰爭，但是對自然災害只能試一試。”格、普關于一九八二年地球將面臨一場災難的夢囈，表現了他們對衰微破敗、腐朽沒落的資本主義制度的無限情意，自然界的歷史事實卻無情地粉碎了他們唯心主義的神話。
大眾文化
影片類
Netflix剛推出的科幻《不要抬頭》（Don't Look Up）就是一部典型的災變片。片中天文學家發現一顆直徑數公里的彗星，計算表明，6個月后它將撞擊地球。影片中，明迪博士和他的研究生凱特發現了這顆彗星。人類要面臨這么大的災難，他們第一時間匯報給總統。女總統作出了這樣的反應：每天都有人向我描述各種末日場景，我怎么知道你們講的是不是真的。“彗星撞地球”這種事在媒體眼里遠不如明星八卦重要，生物滅絕級的災難信息就被娛樂至死的媒體風格淹沒掉。后來女總統還發表演說，要公眾“千萬別抬頭”，這句口號就成為本片的片名。很多美國人完全不承認這顆彗星存在，他們用陰謀論思維去解讀這件事。
書籍類
李明濤是中國科學院國家空間科學中心研究員，中國小行星防御領域的重要推動者之一，深度參與了中國小行星防御領域的發展規劃和首次小行星防御任務的論證。其編著的科普圖書《調皮的小行星》中就提到如果小行星撞擊地球，我們有沒有辦法應對。
意義
災變論的理論與實證研究也有助于地質科學向資源、環境和抗災的一體化的方法發展。人們已十分明確地認識到，人類所面臨的自然問題是復雜的、跨域多個學科的。在地球系統中，大氣、海洋、陸地和生命都有密切聯系。巖石與土壤中蘊藏著各種各樣的問題，需要去解答，例如能源與礦產資源成因、生命演化、氣候變化、自然災害、生態系統結構和功能、營養物質與有毒物質的運動，等等。地質科學能幫助人們了解物理和生物世界的過程，從而模擬和預測系統內的變化，以面對未來可能發生的挑戰。
影響
災變論的理論與實踐沖擊了地學中統治達一世紀之久的漸變論，開辟了地學研究的新思路。它對地球科學發展的影響是多方面的。
生物學領域
災變說豐富了對生物進化過程的理解。查爾斯·達爾文的進化論強調了生物進化過程中的緩慢演化的意義，并提出一點一滴的量的積累會造成巨大的物種的差異。達爾文還揭示了這種量變過程的內在機制就是自然選擇，適者生存。但是達爾文的理論不能解釋這樣的現象，即生物在內部因素和外部原因的作用之下所產生的突變，例如寒武紀生命的大爆發，當時幾乎所有的無脊椎動物、絕大部分綱都出現了。
地質學領域
災變說促進了地層學研究的不斷深入與發展。由于災變事件往往具有全球性與典型性的特征，這就為地層層序的建立及其相互間時間關系的確定提供了一個天然的試驗場。
礦產學領域
災變觀還被運用來探討某些礦產的成因，指導找礦。災變成礦論認為，災變過程為礦產準備了一定的物質基礎，如成油、成煤規律與生物界的大發展和大絕滅直接相關。災變是礦質來源的一個選擇。如果一個富含某些元素的大隕石撞擊地面，有可能直接形成具有工業價值的礦床。
天文地質學領域
災變觀還啟迪了天文地質學的形成。天文地質學是應用天文學的研究方法、觀測資料和研究成果來探討和解釋地球上的各種地質現象的成因和演化規律的學科。地球系統的存在，不能脫離與太陽系甚至銀河系的相互聯系與相互作用。各種天文因素對地球地質發展都有影響，諸如銀河系運動、超新星、太陽活動、太陽系天體（行星、小行星、彗星、隕石）、月球、地球旋轉等。宇宙的各種物理場（引力、電磁波、宇宙線等）對巖石圈、大氣圈、水圈和生物圈也存在影響。
參考資料 >
人類能夠防御小行星的撞擊嗎?.微信公眾平臺.2024-03-20
太陽系起源（一）.微信公眾號.2024-03-20
天文攝影|拍攝了一整年的太陽系天體全家福.微信公眾平臺.2024-03-20
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