Maad tabav suur kiiresti liikuv mass oleks kindlasti võimeline põhjustama massilise väljasuremise sündmuse. Kuid selline teooria nõuaks kindlaid tõendeid perioodiliste mõjude kohta, mida Maal ei paista olevat. Pildikrediit: Don Davis / NASA.

Kas massilised väljasuremised on perioodilised? Ja kas maksame ühe eest?

65 miljonit aastat, see mõju kustutas 30% kogu Maa elust. Kas teine ​​võiks peatselt olla?

"Selle, mida saab väita ilma tõenditeta, võib ilma tõenditeta jätta." - Kristofer Hitchens

65 miljonit aastat tagasi tabas massiivne asteroid, võib-olla viis kuni kümme kilomeetrit üle selle, Maa peal kiirusega üle 20 000 miili tunnis. Selle katastroofilise kokkupõrke tagajärjel hävitati dinosaurustena tuntud hiiglaslikud behemotid, kes olid Maa pinnal valitsenud üle 100 miljoni aasta. Tegelikult pühiti umbes 30% kõigist tol ajal Maal eksisteerinud liikidest. See polnud esimene kord, kui Maad tabas selline katastroofiline objekt ja arvestades seal pakutavat, ei jää see tõenäoliselt viimaseks. Mõte, mida on mõnda aega kaalutud, on see, et need sündmused on tegelikult perioodilised, põhjustatud Päikese liikumisest läbi galaktika. Kui see nii on, peaksime suutma ennustada, millal järgmine saabub ja kas me elame ajal, kus risk on tõsiselt suurenenud.

Hiiglasliku kiiresti liikuva kosmoseprügi sattumine on alati oht, kuid oht oli suurim Päikesesüsteemi algusaegadel. Pildikrediit: NASA / GSFC, BENNU JOURNEY - raske pommitamine.

Alati on massilise väljasuremise oht, kuid peamine on selle ohu täpne kvantifitseerimine. Meie päikesesüsteemi väljasuremisohud - kosmilise pommitamise tagajärjel - pärinevad tavaliselt kahest allikast: asteroidivöö Marsi ja Jupiteri vahel ning Kuiperi vöö ja Oorti pilv Neptuuni orbiidist kaugemal. Asteroidivöö, dinosauruse tapja oletatava (kuid mitte kindla) päritolu puhul vähenevad aja jooksul märkimisväärselt suure objekti sattumise tõenäosused. Sellel on hea põhjus: Marsi ja Jupiteri vaheline materjali hulk ammendub aja jooksul ning selle täiendamiseks puudub mehhanism. Saame sellest aru, kui vaadata mõnda asja: noored Päikesesüsteemid, meie endi Päikesesüsteemi varased mudelid ja enamus ilma eriti aktiivsete geoloogiateta õhuta maailmu: Kuu, Merkuur ning enamik Jupiteri ja Saturni kuusid.

Kuu pinna kõige kõrgema eraldusvõimega vaateid võttis hiljuti välja Lunar Reconnaissance Orbiter. Maria (nooremad, tumedamad piirkonnad) on selgelt vähem kraatrilised kui Kuu mägismaa. Pildikrediit: NASA / GSFC / Arizona State University (koostaja I. Antonenko).

Mõjude ajalugu meie Päikesesüsteemis on sõna otseses mõttes kirjutatud selliste maailmade külgedele nagu Kuu. Seal, kus asuvad Kuu mägismaa - heledamad laigud -, võib näha pikaajalist tugevat kraatrimist, mis ulatub tagasi päikesesüsteemi esimestesse päevadesse: enam kui 4 miljardit aastat tagasi. Seal on väga palju suuri kraatreid, mille sees on väiksemaid ja väiksemaid kraatreid: tõendid selle kohta, et juba varakult oli uskumatult suur löögitegevus. Kui aga vaadata tumedaid piirkondi (Kuu maria), näete sees palju vähem kraatreid. Radiomeetriline tutvumine näitab, et enamik neist aladest on vanuses 3–3,5 miljardit aastat ja isegi see on piisavalt erinev, et kraatrite hulka on palju vähem. Kõige nooremad piirkonnad, mida leidub Oceanus Procellarumis (suurim kuu mära), on vaid 1,2 miljardit aastat vanad ja kõige vähem kraatrilised.

Siin näidatud suur bassein, Oceanus Procellorum, on suurim ja ühtlasi üks noorimaid Kuu mariast, mida tõestab ka fakt, et see on üks vähimaid kraatreid. Kujutise krediit: NASA / JPL / Galileo kosmoselaev.

Nendest tõenditest võime järeldada, et asteroidi vöö muutub aja jooksul hõredamaks ja hõredamaks, kuna kraatri määr väheneb. Juhtiv mõttekool on see, et me pole veel selleni jõudnud, kuid mingil hetkel peaks Maa järgmise paari miljardi aasta jooksul kogema oma viimast suurt asteroidilööki ja kui maailmas on veel elu, siis viimane massiline väljasuremine sellisest katastroofist tulenev sündmus. Asteroidi vöö on tänapäeval vähem ohtlik kui kunagi varem.

Kuid Oorti pilv ja Kuiperi vöö on erinevad lood.

Kuiperi vöö on Päikesesüsteemis kõige rohkem teadaolevaid objekte, kuid õhem ja kaugem Oorti pilv sisaldab mitte ainult palju enamat, vaid tõenäoliselt häirib seda mööduv mass nagu teine ​​täht. Pildikrediit: NASA ja William Crochot.

Väljaspool Päikesesüsteemi Neptuunist kaugemal on katastroofi tohutu potentsiaal. Sajad tuhanded - kui mitte miljonid - suured jää- ja kaljupalad ootavad meie Päikese ümbruses tihedal orbiidil, kus mööduval massil (nagu Neptuun, teine ​​Kuiperi vöö / Oorti pilveobjekt või mööduv täht / planeet) on potentsiaal seda gravitatsiooniliselt häirida. Häiretel võib olla ükskõik mitu tulemust, kuid üks neist on visata see sisemise Päikesesüsteemi poole, kuhu see võiks jõuda hiilgava komeedina, kuid kus see võib ka meie maailmaga kokku põrgata.

Umbes iga 31 miljoni aasta tagant liigub Päike läbi galaktilise tasapinna, ületades selle piirkonna, kus galaktiline laius on suurim tihedusega. Pildikrediit: NASA / JPL-Caltech / R. Hurt (peamise galaktika illustratsioonilt), muudetud Wikimedia Commonsi kasutaja Cmglee poolt.

Interaktsioonid Neptuuni või muude Kuiperi vöö / Oorti pilves asuvate objektidega on juhuslikud ja sõltumatud kõigest muust, mis meie galaktikas toimub, kuid on võimalik, et läbides täheterikka piirkonna - näiteks galaktiline ketas või üks meie spiraalidest - võiksid suurendada komeetitormi tõenäosust ja komeedi löömise võimalust Maa peale. Päikese liikumisel Linnutee kaudu on tema orbiidil huvitav pöördejoon: umbes kord 31 miljoni aasta tagant läbib ta galaktilist lennukit. See on lihtsalt orbitaalmehaanika, kuna Päike ja kõik tähed järgivad galaktilise keskpunkti ümber elliptilist rada. Kuid mõned inimesed on väitnud, et on olemas tõendeid perioodiliste väljasuremiste kohta samal ajavahemikul, mis võib viidata sellele, et neid väljasuremisi kutsub esile komeetitorm iga 31 miljoni aasta tagant.

Erinevate ajavahemike järel väljasurnud liikide protsent. Suurim teadaolev väljasuremine on Permi-Triase piir umbes 250 miljonit aastat tagasi, mille põhjus pole siiani teada. Kujutise krediit: Wikimedia Commonsi kasutaja Smith609, Raup & Smithi (1982) ning Rohde ja Mulleri (2005) andmetega.

Kas see on usutav? Vastuse leiate andmetest. Saame vaadata suuri väljasuremise sündmusi Maal, mida tõendab fossiilide register. Meetod, mida saame kasutada, on loendada elusolendite klassifitseerimisel perekondade arv (üks samm üldisem kui „liik”; inimeste jaoks on homo sapiensis „homo” meie perekond), mis mingil ajahetkel eksisteerib. Tänu settekivimites leiduvatele tõenditele saame seda teha enam kui 500 miljoni aasta tagant, võimaldades meil näha, kui suur protsent mõlemad eksisteerisid ja ka mingil ajavahemikul välja surid.

Seejärel saame otsida mustreid nendest väljasuremise sündmustest. Lihtsaim viis kvantitatiivselt seda teha on võtta nende tsüklite Fourier 'teisend ja vaadata, kus (kui kuskil) mustrid tekivad. Kui näeksime näiteks massilise väljasuremise sündmusi näiteks iga 100 miljoni aasta tagant, kus perekondade arv vähenes iga kord täpselt selle täpse perioodiga, siis näitas Fourier 'teisendus tohutut tihedust sagedusega 1 / (100 miljonit). aastat). Vaatame siis õigesti: mida näitavad väljasuremise andmed?

Bioloogilise mitmekesisuse mõõt ja igal ajal eksisteerivate perekondade arvu muutused, et teha kindlaks viimase 500 miljoni aasta kõige suuremad väljasuremisjuhtumid. Kujutise krediit: Wikimedia Commonsi kasutaja Albert Mestre, andmeid saavad Rohde, RA ja Muller, RA

On olemas suhteliselt nõrgad tõendid ora kohta, mille sagedus on 140 miljonit aastat, ja veel üks, pisut tugevam ootus 62 miljoni aasta vanuselt. Kus on oranž nool, näete, kus perioodiline periood oleks 31 miljonit aastat. Need kaks naelu näevad tohutud välja, kuid see on ainult teiste naelu suhtes, mis on täiesti tähtsusetud. Kui tugevad on need kaks naelu, mis on meie tõendusmaterjal perioodilisuse kohta?

See arv näitab väljasuremise sündmuste Fourier 'muutust viimase 500 miljoni aasta jooksul. E. Siegeli sisestatud oranž nool näitab, kuhu mahuks 31 miljoni aasta pikkune perioodilisus. Pildikrediit: Rohde, RA & Muller, RA (2005). Tsüklid fossiilsete mitmekesisuses. Loodus 434: 209–210.

Ainult ~ 500 miljoni aasta jooksul võite sinna mahutada vaid kolm võimalikku 140 miljoni aasta pikkust massilist väljasuremist ja ainult umbes 8 võimalikku 62 miljoni aasta pikkust sündmust. See, mida meie näeme, ei sobi sündmustega, mis toimuvad iga 140 miljoni või 62 miljoni aasta tagant, vaid kui näeme sündmust minevikus, on suurem võimalus, et mõni teine ​​sündmus toimub kas 62 või 140 miljoni aasta tagant minevikus või tulevikus . Kuid nagu näete selgelt, ei ole selle väljasuremise kohta tõendeid 26–30 miljoni aasta pikkuse perioodilisuse kohta.

Kui hakkame aga vaatama Maalt leitud kraatrite ja settekivimite geoloogilise koostise üle, laguneb idee täielikult. Kõigist Maal esinevatest mõjudest pärineb vähem kui veerand neist Oorti pilvest pärit objektidest. Veelgi halvem on geoloogiliste ajakavade (triiaasia / jura, juura / kriidiajastu või kriidiajastu / paleogeeni piir) ja väljasuremisüritustele vastavate geoloogiliste kirjete vaheliste piiride kohta ainult 65 miljoni aasta tagune sündmus - iseloomulik tuhk ja - tolmukiht, mida seostame olulise mõjuga.

Kriidiajastu-paleogeeni piirkiht on settekivimites väga selgelt eristuv, kuid õhuke tuhakiht ja selle elementaarne koostis õpetavad meile massilise väljasuremise põhjustanud löökkatsekeha maakera päritolu. Pildikrediit: James Van Gundy.

Idee, et massiline väljasuremine on perioodiline, on huvitav ja kaalukas, kuid tõendusmaterjali selleks lihtsalt pole. Idee, et Päikese läbisõit galaktilisest lennukist põhjustab perioodilisi mõjusid, räägib ka suurepärast lugu, kuid jällegi pole selle kohta mingeid tõendeid. Tegelikult me ​​teame, et tähed jõuavad Oorti pilve käeulatusse umbes iga poole miljoni aasta tagant, kuid kindlasti oleme nende sündmuste vahel praegu hästi. Lähitulevikus pole Maal suurenenud oht, et universumist tuleb loodusõnnetus. Selle asemel näib, et meie suurimat ohtu kujutab see koht, kuhu me kõik kardame vaadata: iseendasse.

Starts With A Bang on nüüd Forbesil ja tänu meie Patreoni toetajatele uuesti keskkonnas avaldatud. Ethan on kirjutanud kaks raamatut "Beyond The Galaxy" ja "Treknology: The Star of Treki teadus Tricordersist Warp Drive'i".