Didelė, greitai judanti masė, atsitrenkianti į Žemę, tikrai gali sukelti masinį išnykimą. Tačiau tokiai teorijai reikia tvirtų periodinio poveikio įrodymų, kurių Žemė, atrodo, neturi. Atvaizdo kreditas: Don Davis / NASA.

Ar masinės tremtys yra periodiškos? Ir ar mes už vieną?

65 milijonai metų, smūgis sunaikino 30% visos žemės gyvybės. Ar dar vienas gali būti neišvengiamas?

„Tai, kas gali būti tvirtinama be įrodymų, gali būti atmesta be įrodymų“. -Christopheris Hitchensas

Prieš 65 milijonus metų masyvus asteroidas, galimas 5–10 kilometrų skersmens, smogė į Žemę greičiu, viršijančiu 20 000 mylių per valandą. Po šio katastrofiško susidūrimo buvo sunaikinti milžiniški behemotai, vadinami dinozaurais, kurie žemės paviršiuje dominavo daugiau nei 100 milijonų metų. Iš tikrųjų buvo sunaikinta apie 30% visų tuo metu Žemėje esančių rūšių. Tai nebuvo pirmas kartas, kai Žemę ištiko toks katastrofiškas objektas, ir atsižvelgiant į tai, kas ten yra, greičiausiai, tai nebus paskutinis. Jau kurį laiką svarstoma idėja, kad šie įvykiai iš tikrųjų yra periodiniai, kuriuos sukelia Saulės judėjimas per galaktiką. Tokiu atveju turėtume sugebėti numatyti, kada ateis kitas, ir ar mes gyvename labai padidėjusios rizikos laiku.

Pataikyti į milžinišką greitai judančių kosminių šiukšlių gabalą visada yra pavojus, tačiau didžiausias pavojus buvo ankstyvosiomis Saulės sistemos dienomis. Atvaizdo kreditas: NASA / GSFC, BENNU ŽURNALAS - Sunkus bombardavimas.

Visada egzistuoja masinio išnykimo pavojus, tačiau svarbiausia yra tiksliai įvertinti šį pavojų. Išnykimo grėsmė mūsų Saulės sistemoje - dėl kosminio bombardavimo - paprastai kyla iš dviejų šaltinių: asteroido juostos tarp Marso ir Jupiterio, o Kuiperio juostos ir Oorto debesies - už Neptūno orbitos. Asteroido diržui, įtariamam (bet ne tam tikram) dinozaurų žudiko kilmei, laikui bėgant, mūsų šansai patekti į didelį objektą žymiai sumažėja. Tam yra svari priežastis: laikui bėgant tarp Marso ir Jupiterio išeikvojama medžiagų dalis, neturint galimybės ją papildyti. Tai galime suprasti pažvelgę ​​į keletą dalykų: jaunas Saulės sistemas, ankstyvus savo Saulės sistemos modelius ir daugumą beorių pasaulių be ypač aktyvių geologijų: Mėnulis, Merkurijus ir dauguma Jupiterio bei Saturno mėnulių.

Neseniai „Lunar Reconnaissance Orbiter“ paėmė aukščiausią viso mėnulio paviršiaus skiriamąją gebą. Marija (jaunesni, tamsesni regionai) yra aiškiai mažiau raižyta nei mėnulio aukštumos. Atvaizdo kreditas: NASA / GSFC / Arizonos valstijos universitetas (sudarytoja I. Antonenko).

Poveikio istorija mūsų Saulės sistemoje tiesiogine to žodžio prasme yra užrašyta ant tokių pasaulių, kaip Mėnulis. Kur yra Mėnulio aukštumos - šviesesnės dėmės -, mes galime pamatyti ilgą sunkiųjų kraterių istoriją, besitęsiančią nuo pirmųjų dienų Saulės sistemoje: daugiau nei prieš 4 milijardus metų. Yra daugybė didelių kraterių, kurių viduje yra mažesnių ir mažesnių kraterių: įrodymų, kad anksti buvo neįtikėtinai didelis poveikis. Tačiau jei pažvelgsite į tamsius regionus (mėnulio marias), viduje galėsite pamatyti kur kas mažiau kraterių. Radiometriniai pasimatymai rodo, kad dauguma šių sričių yra nuo 3 iki 3,5 milijardo metų ir net tai yra pakankamai skirtingi, kad kraterių nėra daug. Jauniausieji regionai, aptinkami Oceanus Procellarum (didžiausia kumelė mėnulyje), yra tik 1,2 milijardo metų ir yra mažiausiai ratili.

Čia parodytas didelis baseinas „Oceanus Procellorum“ yra didžiausias ir taip pat vienas iš jauniausių iš visų Mėnulio marių, kurį patvirtina faktas, kad jis yra vienas mažiausiai kraterių. Atvaizdo kreditas: NASA / JPL / „Galileo“ erdvėlaivis.

Remdamiesi šiais įrodymais galime daryti išvadą, kad asteroido diržas laikui bėgant tampa vis retesnis ir laisvesnis, nes mažėja krateriojimas. Pagrindinė minties mokykla ta, kad to dar nepasiekėme, tačiau per ateinančius keletą milijardų metų Žemė turėtų patirti savo paskutinį didelį asteroido smūgį, o jei pasaulyje vis dar yra gyvybės, paskutinis masinis išnykimas įvykis, kilęs dėl tokios katastrofos. Šiandien asteroido diržas kelia mažiau pavojaus nei kada nors anksčiau.

Bet Oorto debesis ir Kuiperio diržas yra skirtingos istorijos.

Kuiperio juosta yra daugiausiai žinomų objektų Saulės sistemoje, tačiau Oorto debesyje, tylesniame ir tolimesniame, ne tik yra daug daugiau, bet ir labiau tikėtina, kad jį trikdys praeinanti masė, kaip kita žvaigždė. Atvaizdo kreditas: NASA ir William Crochot.

Už Neptūno išorinėje Saulės sistemoje yra didžiulis katastrofos potencialas. Šimtai tūkstančių - jei ne milijonai - didelių ledo ir uolienos gabaliukų laukia nestiprioje orbitoje aplink mūsų Saulę, kur artėjančios masės (kaip Neptūnas, kitas Kuiperio juostos / Oorto debesies objektas ar artėjanti žvaigždė / planeta) turi galimybė gravitaciniu būdu tai sutrikdyti. Sutrikimas gali turėti daugybę padarinių, tačiau vienas iš jų yra nukreipti jį link vidinės Saulės sistemos, kur ji galėtų patekti kaip nuostabi kometa, bet kur ji taip pat galėtų susidurti su mūsų pasauliu.

Maždaug kas 31 milijonas metų Saulė juda per galaktikos plokštumą ir kerta didžiausią tankį pagal galaktikos platumą. Vaizdo kreditas: NASA / JPL-Caltech / R. Hurtas (pagrindinės galaktikos iliustracija), modifikuotas „Wikimedia Commons“ vartotojo Cmglee.

Sąveika su Neptūnu ar kitais Kuiperio juostos / Oorto debesies objektais yra atsitiktiniai ir nepriklauso nuo nieko kito, kas vyksta mūsų galaktikoje, tačiau gali būti, kad praeinantis per žvaigždžių turtingą regioną - pavyzdžiui, galaktikos diską ar vieną iš mūsų spiralinių ginklų - galėtų pagerinti kometos audros šansus ir kometos smūgio į Žemę galimybę. Kai Saulė juda Paukščių Taku, jos orbita yra įdomi: maždaug kartą per 31 milijonus metų ji praeina pro galaktikos plokštumą. Tai tik orbitos mechanika, nes Saulė ir visos žvaigždės eina elipsės keliais aplink galaktikos centrą. Tačiau kai kurie žmonės tvirtino, kad yra įrodymų, jog tuo pačiu laikotarpiu išnyksta periodiškai gyvūnai, kurie gali manyti, kad šiuos išnykimus kasmet sukelia kometa audra.

Rūšių, išnykusių įvairiais laikotarpiais, procentinė dalis. Didžiausias žinomas išnykimas yra maždaug 250 milijonų metų senumo Permės ir Triaso riba, kurios priežastis vis dar nežinoma. Vaizdo kreditas: „Wikimedia Commons“ vartotojas „Smith609“ su „Raup & Smith“ (1982) ir „Rohde and Muller“ (2005) duomenimis.

Ar tai tikėtina? Atsakymą galima rasti duomenyse. Galime pažvelgti į svarbiausius išnykimo įvykius Žemėje, kuriuos patvirtina iškasenos. Metodas, kurį galime naudoti, yra suskaičiuoti genų skaičių (vienu žingsniu bendresnį už „rūšis“, klasifikuojant gyvas būtybes; žmonėms „homo sapiens“ yra mūsų gentis „genas“), egzistuojančių bet kuriuo metu. Tai galime padaryti praėjus daugiau kaip 500 milijonų metų atgal, dėka nuosėdinėse uolienose randamų įrodymų, leidžiančių mums pamatyti, koks procentas tiek egzistavo, tiek ir mirė tam tikru laikotarpiu.

Tada galime ieškoti šių išnykimo įvykių pavyzdžių. Lengviausias būdas kiekybiškai tai padaryti yra atlikti šių ciklų Furjė transformaciją ir pamatyti, kur (jei kur) atsiranda modeliai. Pavyzdžiui, jei mes matėme masinio išnykimo įvykius kas 100 milijonų metų, kur kaskart smarkiai sumažėjo genčių skaičius su tuo tiksliu laikotarpiu, tada Furjė transformacija parodytų didžiulį smaigalį, kurio dažnis yra 1 / (100 milijonų). metų). Taigi, teisinkimės į tai: ką rodo išnykimo duomenys?

Biologinės įvairovės matas ir bet kuriuo metu egzistuojančių genčių skaičiaus pokyčiai, skirti nustatyti svarbiausius išnykimo įvykius per pastaruosius 500 milijonų metų. Vaizdo įrašas: „Wikimedia Commons“ vartotojas Albertas Mestre'as su duomenimis iš Rohde, RA ir Muller, RA

Yra keletas palyginti silpnų įrodymų, kad smaigalys siekia 140 milijonų metų, o kitas, šiek tiek stipresnis, yra 62 milijonų metų. Kur yra oranžinė rodyklė, galite pamatyti, kur periodiškumas būtų 31 milijonas metų. Šie du smaigaliai atrodo didžiuliai, tačiau tai tik palyginti su kitais smaigaliais, kurie yra visiškai nereikšmingi. Kiek stiprūs, objektyviai yra šie du šuoliai, kurie yra mūsų periodiškumo įrodymas?

Šis skaičius rodo Furjė išnykimo įvykių transformaciją per pastaruosius 500 milijonų metų. Oranžinė rodyklė, įdėta E. Siegelio, rodo, kur tilptų 31 milijono metų periodiškumas. Vaizdo įrašai: Rohde, RA ir Muller, RA (2005). Iškastinių įvairovės ciklai. Gamta 434: 209–210.

Per maždaug 500 milijonų metų laikotarpį ten galite sutalpinti tik tris galimus 140 milijonų metų masinius išnykimus ir tik apie 8 galimus 62 milijonų metų įvykius. Tai, ką matome, netinka įvykiui, vykstančiam kas 140 milijonų ar kas 62 milijonus metų, o greičiau, jei matome įvykį praeityje, padidėja tikimybė, kad praeityje ar ateityje įvyks kitas įvykis - 62 ar 140 milijonų metų . Tačiau, kaip jūs aiškiai matote, nėra jokių įrodymų, kad šie išnykimai būtų 26–30 milijonų metų.

Jei pradėsime žiūrėti į kraterius, kuriuos randame Žemėje, ir į nuosėdinių uolienų geologinę sudėtį, vis dėlto idėja visiškai nutrūksta. Iš visų Žemėje vykstančių padarinių mažiau nei ketvirtadalis jų kyla iš objektų, kilusių iš Oorto debesies. Dar blogiau yra tai, kad ribos tarp geologinių laikotarpių (triaso / juraso, juraso / kreidos ar kreidos / paleogeno ribos) ir geologinių įrašų, kurie atitinka išnykimo įvykius, tik prieš 65 milijonus metų įvykis rodo būdingus pelenus ir -dulkių sluoksnis, kurį mes susiejame su dideliu poveikiu.

Kreidos-Paleogeno ribinis sluoksnis yra labai skirtingas nuosėdinėse uolienose, tačiau būtent plonas pelenų sluoksnis ir jo elementinė sudėtis moko mus apie smogtuvo, kuris sukėlė masinį išnykimą, nežemišką kilmę. Atvaizdo kreditas: Jamesas Van Gundy.

Idėja, kad masinis išnykimas yra periodiškas, yra įdomi ir įtikinama, tačiau įrodymų to paprasčiausiai nėra. Idėja, kad Saulės tekėjimas per galaktikos plokštumą sukelia periodinius smūgius, taip pat pasakoja puikią istoriją, bet vėlgi, įrodymų nėra. Tiesą sakant, mes žinome, kad žvaigždės pasiekia Oorto debesį maždaug kas pusę milijono metų, tačiau šiuo metu mes tikrai gerai atsiduriame tarp šių įvykių. Artimiausioje ateityje Žemės rizika, kad stichinė nelaimė gali kilti iš Visatos, nėra padidinta. Panašu, kad didžiausią pavojų mums kelia ta vieta, į kurią visi bijome žiūrėti: į save.

„Starts With A Bang“ dabar yra „Forbes“ ir pakartotinai paskelbtas laikmenoje mūsų „Patreon“ rėmėjų dėka. Etanas yra parašęs dvi knygas „Beyond The Galaxy“ ir „Treknology: The Star of Trek Science of Tricorders to Warp Drive“.