Liela, strauji kustīga masa, kas skar Zemi, noteikti varētu izraisīt masveida izmiršanas notikumu. Tomēr šādai teorijai būtu nepieciešami spēcīgi pierādījumi par periodisku ietekmi, kāda Zemei, šķiet, nav. Attēla kredīts: Dons Deiviss / NASA.

Vai masu iznīcināšana notiek periodiski? Un vai mums pienākas viens?

65 miljoni gadu, trieciens iznīcināja 30% no visas dzīves uz Zemes. Vai vēl kāds varētu būt nenovēršams?

"To, ko var apgalvot bez pierādījumiem, var noraidīt bez pierādījumiem." -Kristofers Hitčens

Pirms 65 miljoniem gadu masīvs asteroīds, iespējams, piecu līdz desmit kilometru garumā, pārsteidza Zemi ar ātrumu, kas pārsniedz 20 000 jūdzes stundā. Pēc šīs katastrofiskās sadursmes tika iznīcināti milzu behemoti, kas pazīstami kā dinozauri un kas bija valdījuši uz Zemes virsmas vairāk nekā 100 miljonus gadu. Faktiski aptuveni 30% no visām sugām, kas tajā laikā atradās uz Zemes, tika iznīcinātas. Šī nebija pirmā reize, kad Zemi piemeklēja tik katastrofāls objekts, un, ņemot vērā to, kas tur atrodas, tas, iespējams, nebūs pēdējais. Jau kādu laiku tiek apsvērta ideja, ka šie notikumi faktiski ir periodiski, ko izraisa Saules kustība caur galaktiku. Ja tas tā ir, mums vajadzētu spēt paredzēt, kad nāks nākamais, un vai mēs dzīvojam laikā, kad ir ievērojami paaugstināts risks.

Kļūšana milzu ātri pārvietojamu kosmosa atkritumu vietā vienmēr ir briesmas, taču vislielākās briesmas bija Saules sistēmas pirmajās dienās. Attēla kredīts: NASA / GSFC, BENNU ŽURNĀLS - smaga bombardēšana.

Vienmēr pastāv masveida izmiršanas briesmas, taču galvenais ir šo briesmu precīza kvantitatīva noteikšana. Izdzēšanas draudi mūsu Saules sistēmā - no kosmiskās bombardēšanas - parasti rodas no diviem avotiem: asteroīda josta starp Marsu un Jupiteru un Kuipera josta un Oort mākonis ārpus Neptūna orbītas. Asteroīda jostai, kurai ir aizdomas par (bet ne zināmu) dinozauru slepkavas izcelsmi, laika gaitā ievērojami samazinās mūsu izredzes uz nokļūšanu lielā objektā. Tam ir labs iemesls: laika gaitā starp Marsu un Jupiteru esošais materiāla daudzums tiek iztērēts, bez tā papildināšanas mehānisma. Mēs to varam saprast, aplūkojot dažas lietas: jaunās Saules sistēmas, mūsu pašu Saules sistēmas agrīnos modeļus un lielāko daļu bezgaisa pasauli bez īpaši aktīvām ģeoloģijām: Mēness, Merkurs un vairums Jupitera un Saturna pavadoņu.

Nesen Lunar Reconnaissance Orbiter veica visaugstākās izšķirtspējas skatu uz visu Mēness virsmu. Marijas (jaunākie, tumšākie reģioni) nepārprotami ir mazāk krāti nekā Mēness augstienes. Attēla kredīts: NASA / GSFC / Arizonas štata universitāte (sastādītāja I. Antoņenko).

Triecienu vēsture mūsu Saules sistēmā ir burtiski rakstīta uz tādu pasauli kā Mēness sejas. Kur atrodas Mēness augstienes - gaišākas vietas -, mēs varam redzēt ilgstošu smagu krāteru vēsturi, kas meklējama jau senākajās dienās Saules sistēmā: vairāk nekā pirms 4 miljardiem gadu. Ir ļoti daudz lielu krāteru, kuru iekšpusē ir mazāki un mazāki krāteri: pierādījumi, ka agri bija neticami augsts ietekmes aktivitātes līmenis. Tomēr, ja paskatās uz tumšajiem reģioniem (Mēness mariju), iekšpusē var redzēt daudz mazāk krāteru. Radiometriskās iepazīšanās rāda, ka vairums šo apgabalu ir vecumā no 3 līdz 3,5 miljardiem gadu, un pat tas ir pietiekami atšķirīgs, ka krāteru ir daudz mazāk. Jaunākie reģioni, kas atrodas Oceanus Procellarum (lielākā ķēve uz Mēness), ir tikai 1,2 miljardi gadu veci un ir vismazāk krāti.

Šeit parādītais lielais baseins, Oceanus Procellorum, ir lielākais un arī jaunākais no visiem Mēness marijas dzīvniekiem, par ko liecina fakts, ka tas ir viens no vismazāk krātriem. Attēla kredīts: NASA / JPL / Galileo kosmosa kuģis.

No šiem pierādījumiem mēs varam secināt, ka asteroīda josta laika gaitā kļūst retāka un retāka, jo krāšanās ātrums samazinās. Vadošā domas skola ir tāda, ka mēs to vēl neesam sasnieguši, taču dažu nākamo miljardu gadu laikā Zemei vajadzētu piedzīvot savu ļoti pēdējo lielo asteroīdu triecienu un, ja pasaulē vēl ir dzīvība, pēdējā masveida izmiršana notikums, kas izriet no šādas katastrofas. Asteroīda josta šodien rada mazāk briesmu nekā jebkad agrāk.

Bet Oortas mākonis un Kuipera josta ir atšķirīgi stāsti.

Kuipera josta ir visvairāk zināmo objektu atrašanās vieta Saules sistēmā, bet Oorta mākonis, klusāks un tālāks, satur ne tikai daudz vairāk, bet to, visticamāk, satrauc cauri esoša masa kā cita zvaigzne. Attēla kredīts: NASA un William Crochot.

Ārpus Neptūna ārējā Saules sistēmā ir milzīgs katastrofas potenciāls. Simtiem tūkstošu - ja pat ne miljoniem - lielu ledus un klinšu gabalu gaida mērenā orbītā ap mūsu sauli, kur cauri ejošai masai (piemēram, Neptūnam, citam Kuipera jostas / Oorta mākoņa objektam vai tuvojošai zvaigznei / planētai) ir potenciāls to gravitācijas ietekmē izjaukt. Traucējumam varētu būt ļoti daudz iznākumu, taču viens no tiem ir aizvirzīt to uz iekšējo Saules sistēmu, kur tā varētu nonākt kā spoža komēta, bet kur tā varētu arī sadurties ar mūsu pasauli.

Aptuveni ik pēc 31 miljona gada Saule pārvietojas pa galaktikas plakni, šķērsojot reģionu ar vislielāko blīvumu galaktikas platuma ziņā. Attēla kredīts: NASA / JPL-Caltech / R. Sāp (galvenā galaktikas ilustrācija), modificējis Wikimedia Commons lietotājs Cmglee.

Mijiedarbība ar Neptūnu vai citiem objektiem Kuipera jostas / Oorta mākonī ir nejauša un neatkarīga no visa cita, kas notiek mūsu galaktikā, taču iespējams, ka, šķērsojot zvaigznēm bagātu reģionu - piemēram, galaktikas disku vai vienu no mūsu spirālveida ieročiem - varētu uzlabot komētas vētras izredzes un komētas streika iespēju uz Zemes. Kad Saule pārvietojas pa Piena Ceļu, tās orbītā ir interesants virziens: apmēram reizi 31 miljona gadu laikā tā iziet cauri galaktikas plaknei. Tā ir tikai orbītas mehānika, jo Saule un visas zvaigznes seko elipses ceļiem ap galaktikas centru. Bet daži cilvēki ir apgalvojuši, ka ir pierādījumi par periodisku izzušanu tajā pašā laika posmā, kas varētu liecināt, ka šos izmiršanu ik pēc 31 miljonam gadu izraisa komētas vētra.

To sugu procentuālā daļa, kas izzuduši dažādos laika intervālos. Lielākā zināmā izmiršana ir Permijas un Triasa robeža pirms aptuveni 250 miljoniem gadu, kuras cēlonis joprojām nav zināms. Attēla kredīts: Wikimedia Commons lietotājs Smith609 ar datiem no Raup & Smith (1982) un Rohde and Muller (2005).

Vai tas ir ticams? Atbildi var atrast datos. Mēs varam aplūkot lielākos izmiršanas notikumus uz Zemes, par ko liecina fosiliju reģistrs. Metode, kuru mēs varam izmantot, ir saskaitīt ģinšu skaitu (viens solis vispārīgāks nekā “sugas”, klasificējot dzīvās būtnes; cilvēkiem homo sapiens “homo” ir mūsu ģints), kas pastāv jebkurā brīdī. Mēs to varam paveikt vairāk nekā 500 miljonu gadu laikā, pateicoties nogulumiežos atrastajiem pierādījumiem, ļaujot mums redzēt, kādi procenti gan eksistēja, gan arī nomira noteiktā laika posmā.

Pēc tam mēs varam meklēt modeļus šajos izmiršanas notikumos. Vienkāršākais veids, kā kvantitatīvi to izdarīt, ir veikt šo ciklu Furjē transformāciju un redzēt, kur parādās (ja kaut kur) modeļi. Ja, piemēram, mēs redzētu masveida izmiršanas notikumus ik pēc 100 miljoniem gadu, kur katru reizi bija liels kritums ģinšu skaitā ar šo precīzo periodu, tad Furjē transformācija parādītu milzīgu smaili ar frekvenci 1 / (100 miljoni). gados). Tātad, pieņemsim pareizi: ko parāda izmiršanas dati?

Bioloģiskās daudzveidības rādītājs un ģinšu skaita izmaiņas, kas pastāv attiecīgajā laikā, lai identificētu lielākos izmiršanas notikumus pēdējos 500 miljonos gadu. Attēla kredīts: Wikimedia Commons lietotājs Alberts Mestrs ar datiem no Rohde, RA un Muller, RA

Ir daži salīdzinoši vāji pierādījumi par smaili ar frekvenci 140 miljoni gadu un vēl vienu, nedaudz spēcīgāku smaili 62 miljonu gadu laikā. Kur atrodas oranžā bultiņa, jūs varat redzēt, kur periodiskums būtu 31 miljons gadu. Šie divi tapas izskatās milzīgi, bet tas ir tikai attiecībā pret pārējiem tapas, kas ir pilnīgi nenozīmīgas. Cik spēcīgi, objektīvi ir šie divi tapas, kas ir mūsu pierādījums par periodiskumu?

Šis skaitlis parāda izmiršanas notikumu Furjē transformāciju pēdējo 500 miljonu gadu laikā. Oranžā bultiņa, kuru ievietoja E. Zīgels, parāda, kur varētu ievietot 31 miljona gadu periodiskumu. Attēla kredīts: Rohde, RA & Muller, RA (2005). Fosilās daudzveidības cikli. Daba 434: 209–210.

Tikai ~ 500 miljonu gadu laikā jūs varat tur ievietot tikai trīs iespējamos 140 miljonu gadu masveida izmiršanas gadījumus un tikai aptuveni 8 iespējamos 62 miljonu gadu notikumus. Tas, ko mēs redzam, nav saderīgs ar notikumu, kas notiek ik pēc 140 miljoniem vai ik pēc 62 miljoniem gadu, bet drīzāk, ja mēs redzam notikumu pagātnē, ir palielināta iespēja, ka pagātnē vai nākotnē kāds cits notikums būs 62 vai 140 miljoni gadu . Bet, kā jūs skaidri redzat, nav pierādījumu par 26–30 miljonu gadu periodiskumu šajos izmirumos.

Ja sākam aplūkot krāterus, kurus atrodam uz Zemes, un nogulumiežu ģeoloģisko sastāvu, ideja tomēr pilnībā sabrūk. No visām triecieniem, kas notiek uz Zemes, mazāk nekā viena ceturtdaļa no tiem rodas no objektiem, kuru izcelsme ir Oortas mākonis. Vēl sliktāk ir tas, ka robežas starp ģeoloģiskajiem laika periodiem (triassic / jurassic, jurassic / cretaceous vai cretaceous / paleogēna robeža) un ģeoloģiskajiem ierakstiem, kas atbilst izmiršanas notikumiem, tikai pirms 65 miljoniem gadu notikušajam notikumam raksturīgi raksturīgi pelni un putekļu slānis, kuru mēs saista ar lielu ietekmi.

Krīta un paleogēna robežslānis ir ļoti atšķirīgs nogulumiežos, bet tas ir pelnu plānais slānis un tā elementārais sastāvs, kas mūs māca par triecienelementa ārpuszemes izcelsmi, kas izraisīja masveida izmiršanas notikumu. Attēla kredīts: Džeimss van Gundijs.

Ideja, ka masveida izmiršana notiek periodiski, ir interesanta un pārliecinoša, taču pierādījumu tam vienkārši nav. Ideja, ka Saules caursišana galaktikas plaknē rada periodiskas triecienus, arī stāsta par lielu, taču atkal nav pierādījumu. Patiesībā mēs zinām, ka zvaigznes Oorta mākonī sasniedz aptuveni ik pēc pusmiljona gada, taču mēs noteikti esam labi izvietoti starp šiem notikumiem. Paredzamā nākotnē Zemei nav paaugstināts dabas katastrofas risks no Visuma. Tā vietā izskatās, ka mūsu vislielākās briesmas rada tā vieta, kur mēs visi baidāmies skatīties: uz sevi.

Starts With A Bang tagad ir pieejams Forbes un, pateicoties mūsu Patreon atbalstītājiem, tiek publicēts vidējā versijā. Etāns ir rakstījis divas grāmatas “Beyond The Galaxy” un “Treknoloģija: Zvaigžņu pārgājienu zinātne no Tricorders līdz Warp Drive”.