Trong quá trình Mặt Trời quay xung quanh Ngân Hà, những ngôi sao di chuyển một cách ngẫu nhiên có thể lại đủ gần để tác động lên Hệ Mặt Trời.[19] Việc này có thể làm giảm đáng kể khoảng cách từ cận điểm quỹ đạo của các sao chổi trong đám mây Oort-là một vùng cầu bao gồm các thiên thể đá xoay quanh quỹ đạo cách Mặt Trời khoảng nửa năm ánh sáng-tới Mặt Trời,[20] đồng thời làm tăng số lượng sao chổi đến được phía trong Hệ Mặt Trời lên tới 40 lần. Va chạm với những sao chổi này có thể gây ra sự kiện tuyệt chủng hàng loạt đối với sự sống trên Trái Đất. Những cuộc chạm trán như vậy xảy ra trung bình mỗi 45 triệu năm.[21] Thời gian trung bình để Mặt Trời va chạm với một ngôi sao khác trong vùng lân cận là khoảng 3 × 1013 năm, dài hơn nhiều so với độ tuổi ước tính của Ngân Hà (1–2 × 1010 năm), tức là rất ít khả năng một sự kiện như vậy sẽ xảy ra trong suốt thời gian tồn tại của Trái Đất.[22]

Năng lượng được giải phóng từ vụ va chạm với một tiểu hành tinh hoặc sao chổi với đường kính từ 5–10 km (3,1–6,2 dặm) trở lên đủ để dẫn đến một thảm họa môi trường trên quy mô toàn cầu và gây ra sự gia tăng có ý nghĩa thống kê trong số loài bị tuyệt chủng. Bên cạnh đó, một đám mây bụi sẽ bao phủ toàn bộ hành tinh, khiến nhiệt độ bề mặt giảm xuống khoảng 15 °C (27 °F) chỉ trong một tuần và đình chỉ sự quang hợp trong vài tháng. Khoảng cách ít nhất giữa các vụ va chạm lớn là 100 triệu năm. Trong 540 triệu năm qua, mật độ va chạm đó đủ để gây ra 5-6 cuộc đại tuyệt chủng và 20-30 sự kiện khác ít nghiêm trọng hơn. Điều này phù hợp với lịch sử địa chất trong suốt liên đại Hiển sinh. Những sự kiện như vậy được cho rằng sẽ tiếp diễn trong tương lai.[23]

Siêu tân tinh là sự bùng nổ của một ngôi sao. Trong giải Ngân Hà, các vụ nổ siêu tân tinh xảy ra trung bình 40 năm một lần.[24] Trong lịch sử Trái Đất, việc này có khả năng đã xảy ra nhiều lần trong vòng bán kính 100 năm ánh sáng. Những vụ nổ trong khoảng cách này có thể làm hành tinh bị nhiễm các đồng vị phóng xạ, từ đó gây ảnh hưởng đến sinh quyển.[25] Tia gamma do siêu tân tinh phóng ra phản ứng với nitơ trong khí quyển và tạo ra ôxít nitơ. Những phân tử này phá hủy lớp ôzôn bảo vệ bề mặt Trái Đất khỏi phóng xạ cực tím từ Mặt Trời. Chỉ cần phóng xạ UV-B tăng lên 10–30% là đủ để tác động đáng kể lên sự sống; đặc biệt là các thực vật phù du, nền tảng của chuỗi thức ăn dưới các đại dương. Một vụ nổ siêu tân tinh ở khoảng cách 26 năm ánh sáng sẽ làm giảm mật độ ôzôn đi một nửa. Trung bình một vụ nổ siêu tân tinh trong vòng 32 năm ánh sáng xảy ra vài trăm năm một lần, dẫn đến sự sụt giảm lượng ôzôn kéo dài tới vài thế kỷ.[26] Trong 2 tỉ năm tới, sẽ có khoảng 20 vụ nổ siêu tân tinh và một chớp gamma gây tác động đáng kể tới sinh quyển của Trái Đất.[27]

Ảnh hưởng của nhiễu loạn trọng lực giữa các hành tinh khiến toàn bộ khu vực phía trong Hệ Mặt Trời trở nên hỗn loạn trong những khoảng thời gian dài. Điều này không ảnh hưởng đáng kể tới sự ổn định của Hệ Mặt Trời trong vòng vài triệu năm trở xuống, nhưng trong vòng hàng tỉ năm, quỹ đạo của các hành tinh là không thể đoán trước được. Mô phỏng trên máy tính về sự tiến hóa của Hệ Mặt Trời trong 5 tỉ năm tới cho thấy có khả năng rất nhỏ (dưới 1%) Trái Đất sẽ va chạm với Sao Thủy, Sao Kim hoặc Sao Hỏa.[28][29] Trong cùng khoảng thời gian đó, khả năng Trái Đất bị văng ra khỏi Hệ Mặt Trời do tác động của một ngôi sao khác là 1 phần 105. Trong trường hợp đó, các đại dương sẽ đóng băng trong vòng vài triệu năm, chỉ còn lại một số khối nước lỏng ở độ sâu 14 km (8,7 dặm) dưới lòng đất. Ngoài ra còn có 1 phần 3 triệu khả năng Trái Đất sẽ được một hệ sao đôi đi ngang qua giữ lại, cho phép giữ nguyên vẹn sinh quyển của hành tinh.[30]