Egy nagy, gyorsan mozgó tömeg, amely megüti a Földet, minden bizonnyal képes lesz egy tömeges kihalási esemény kiváltására. Egy ilyen elmélethez azonban erőteljes bizonyítékokra lenne szükség az időszakos hatásokról, amelyeknek a Földnek nincs jele. Kép jóváírása: Don Davis / NASA.

Időszakos a tömegpusztítás? És mi tartozik egyért?

65 millió év, egy ütés a Föld egész életének 30% -át elpusztította. Lehet, hogy újabb fenyeget?

"Amit bizonyítékok nélkül állíthatunk, bizonyítékok nélkül el lehet utasítani." -Christopher Hitchens

65 millió évvel ezelőtt egy hatalmas aszteroida, talán öt-tíz kilométer átmérőjű, óránként 20 000 mérföldet meghaladó sebességgel sújtotta a Földet. Ennek a katasztrófás ütközésnek a következményeként a dinoszauruszoknak nevezett óriási behemótokat, amelyek több mint 100 millió éve uralták a Föld felszínét, elpusztították. Valójában az akkoriban a Földön jelen lévő összes faj kb. 30% -át kiirtották. Ez nem volt az első alkalom, hogy a Földet ilyen katasztrófás tárgy sújtotta, és tekintettel arra, mi van ott, valószínűleg nem az utolsó. Az a gondolat, amelyet egy ideje átgondoltak, az, hogy ezek az események valójában időszakosak, amelyeket a Nap a galaxison keresztüli mozgása okoz. Ha ez a helyzet, akkor képesnek kell lennünk arra, hogy megjósoljuk, mikor jön a következő, és hogy komolyan megnövekedett kockázatú időben élünk-e.

Az óriási darab gyorsan mozgó űrhajók eljutása mindig veszély, de a veszély a legnagyobb volt a Naprendszer kezdeti napjaiban. Kép jóváírása: NASA / GSFC, BENNU JOURNEY - Nehéz bombázás.

Mindig fennáll a tömeges kihalás veszélye, de a kulcs pontosan meghatározza ezt a veszélyt. A Naprendszerünkben - a kozmikus bombázásból származó - kihalási fenyegetések általában két forrásból származnak: az aszteroid öv a Mars és a Jupiter között, valamint a Kuiperi öv és az Oort felhője a Neptunusz pályáján túl. Az aszteroida öv, a dinoszaurusz-gyilkos feltételezett (de nem bizonyos) eredetének esetében az esélyünk, hogy egy nagy tárgyat eltaláljunk, az idő múlásával jelentősen csökken. Ennek jó oka van: a Mars és a Jupiter közötti anyagmennyiség idővel kimerül, és nincs lehetőség arra, hogy azt feltöltsék. Megérthetjük ezt néhány dologra nézve: a fiatal Naprendszerekre, a saját Naprendszerünk korai modelljeire és a legtöbb levegőtlen, különösen aktív geológiával nem rendelkező világra: a Holdra, a Higanyra és a Jupiter és a Szaturnusz legtöbb holdjára.

Az egész holdfelület legnagyobb felbontású képeit a Lunar Reconnaissance Orbiter készítette a közelmúltban. A maria (a fiatalabb, sötétebb régiók) egyértelműen kevésbé kevésbé kráter, mint a holdi hegyvidék. Kép jóváírása: NASA / GSFC / Arizona Állami Egyetem (I. Antonenko összeállítása).

Naprendszerünkben a hatások története szó szerint olyan világok arcára van írva, mint a Hold. Ahol a holdi hegyvidék - a világosabb foltok - régóta tapasztalható a nehéz kráter, amely a Naprendszer legkorábbi napjaiban nyúlik vissza: több mint 4 milliárd évvel ezelőtt. Nagyon sok nagy kráter található kisebb és kisebb kráterekkel: bizonyíték arra, hogy már korán hihetetlenül magas szintű hatás volt. Ha azonban a sötét területeket (a holdi maria) nézi, akkor sokkal kevesebb kráter látható a belsejében. A radiometrikus randevúk azt mutatják, hogy ezeknek a területeknek a többsége 3 és 3,5 milliárd év közötti, és még ez is annyira különbözik, hogy a krakkolás mennyisége jóval kevesebb. A legfiatalabb régiók, az Oceanus Procellarumban (a hold legnagyobb kanca) találhatók, mindössze 1,2 milliárd éves és legkevésbé repedtek.

Az itt bemutatott nagy medence, az Oceanus Procellorum a legnagyobb és egyben a legfiatalabb a holdi maria számára, amiről azt is bizonyítja, hogy az egyik legkevésbé repedt. Kép jóváírása: NASA / JPL / Galileo űrhajó.

Ezen bizonyítékok alapján arra következtethetünk, hogy az aszteroidaszalag idővel ritkább és ritkábbá válik, ahogy a krakkolási sebesség csökken. A gondolkodás vezető iskolája az, hogy még nem értük el, de a következő néhány milliárd évben a Földnek meg kell tapasztalnia a végső nagy aszteroida csapását, és ha még mindig van élet a világon, az utolsó tömeges kihalás egy ilyen katasztrófa következtében bekövetkező esemény. Az aszteroida öv ma kevesebb veszélyt jelent, mint valaha a múltban.

De az Oort-felhő és a Kuiperi öv különféle történetek.

A Kuiperi öv a legtöbb ismert tárgy a Naprendszerben, de az Oort-felhő, lágyabb és távolabbi, nemcsak tartalmaz még többet, hanem valószínűleg zavarja egy áthaladó tömeg, mint egy másik csillag. Kép jóváírása: NASA és William Crochot.

A Neptunuszon túl a külső Naprendszerben óriási potenciál rejlik katasztrófa. Több százezer - ha nem milliók - nagy jég-és szikladarabok várnak egy feszített pályán a Nap körül, ahol egy áthaladó tömeg (például Neptunusz, egy másik Kuiperi öv / Oort-felhő tárgy vagy egy elhaladó csillag / bolygó) rendelkezik a a gravitációs megszakítás lehetősége. A zavarnak számtalan következménye lehet, de az egyik az, hogy a belső Naprendszer felé dobja, ahol ragyogó üstökösként érkezhet, de ahol ütközhet a világunkkal.

Körülbelül 31 millió évben a Nap áthalad a galaktikus síkon, áthaladva a galaktikus szélesség szempontjából legnagyobb sűrűségű térségben. Kép jóváírása: NASA / JPL-Caltech / R. Hurt (a galaxis fő ábráján), a Wikimedia Commons felhasználó, Cmglee módosítva.

A Neptun vagy más objektumokkal való interakciók a Kuiper-öv / Oort-felhőben véletlenszerűek és függetlenek a galaxisunkban zajló eseményektől, de valószínű, hogy áthalad egy csillaggazdag régióban - például a galaktikus korongon vagy az egyik spirálkarunkban - javíthatja az üstökösvihar esélyeit és az üstökös sztrájkának esélyét a Földön. Ahogy a Nap áthalad a Tejúton, keringésének érdekes változata van: körülbelül 31 millió évben egyszer áthalad a galaktikus síkon. Ez csak az orbitális mechanika, mivel a Nap és az összes csillag elliptikus utat követ a galaktikus központ körül. De néhányan azt állították, hogy van bizonyíték arra, hogy ugyanazon időtartamon belül periodikusan kihalt, ami azt sugallhatja, hogy ezeket a kihaltásokat üstökösvihar váltja ki 31 millió év alatt.

A különféle időközönként kihalt fajok százalékos aránya. A legnagyobb ismert kihaltás a permi-triász határ körülbelül 250 millió évvel ezelőtt, amelynek oka még nem ismert. Kép jóváírása: a Wikimedia Commons Smith609 felhasználó, Raup & Smith (1982) és Rohde és Muller (2005) adataival.

Valószínű? A válasz megtalálható az adatokban. Megvizsgálhatjuk a Földön a legfontosabb kihalási eseményeket, amint azt a fosszilis adatok is bizonyítják. Az alkalmazott módszer az, hogy megszámoljuk az adott lények létező nemzetségeit (egy lépéssel általánosabb, mint a „fajok” az élőlények osztályozásakor; az emberek esetében a homo sapiensben szereplő „homo” a nemzetségünk). Ezt megtehetjük több mint 500 millió évvel ezelőtt, az üledékes kőzetekben található bizonyítékoknak köszönhetően, amelyek lehetővé teszik számunkra, hogy megnézhessük, hány százaléka létezett mindkét esetben, és adott időközönként elpusztult is.

Ezután kereshetünk mintákat ezekben a kihalási eseményekben. A legegyszerűbb módszer kvantitatív módon e ciklusok Fourier-transzformációjának elvégzése, és annak megfigyelése, hogy hol (ha van) minták merülnek fel. Ha például 100 millió évenként látnánk tömeges kihalási eseményeket, ahol nagyszámú csökkenés volt a nemzetségek számában, pontosan ugyanazzal az időtartammal, akkor a Fourier-transzformáció hatalmas tüskét mutatna 1 / (100 millió évek). Tegyük fel most: mit mutatnak a kihalási adatok?

A biológiai sokféleség mérése és az adott időben létező nemzetségek számának változása az elmúlt 500 millió év legfontosabb kihalási eseményeinek azonosítása céljából. Kép jóváírása: A Wikimedia Commons felhasználó Albert Mestre, a Rohde, RA és Muller, RA adatokkal

Van néhány viszonylag gyenge bizonyíték egy 140 millió éves gyakoriságú tüskére, és egy másik, kissé erősebb tüskére 62 millió évnél. Ahol a narancssárga nyíl van, láthatja, hol jelenik meg a 31 millió éves időszakos gyakoriság. Ez a két tüske hatalmasnak tűnik, de ez csak a többi tüskéhez viszonyítva, amelyek teljesen jelentéktelenek. Mennyire erősek ez a két tüske, amelyek bizonyítják a periodicitást?

Ez az ábra a kihalási események Fourier-átalakítását mutatja az elmúlt 500 millió évben. Az E. Siegel által beillesztett narancssárga nyíl azt mutatja, hogy egy 31 millió éves periódikus illeszkedik be. Kép ​​jóváírása: Rohde, RA és Muller, RA (2005). Ciklusok a fosszilis sokféleségben. Nature 434: 209–210.

Csak mindössze ~ 500 millió éves időkereten belül csak három lehetséges 140 millió éves tömegpusztítást lehet beilleszteni, és csak körülbelül 8 lehetséges 62 millió éves eseményt lehet beilleszteni. Amit látunk, nem illeszkedik egy olyan eseményhez, amely 140 millió vagy 62 millió évben történik, hanem ha inkább a múlt eseményét látjuk, megnövekszik annak esélye, hogy egy másik esemény legyen akár 62, akár 140 millió évvel a múltban vagy a jövőben . De amint egyértelműen láthatja, ezekben a kihaltásokban nincs bizonyíték a 26–30 millió éves időszakra.

Ha azonban a Földön található krátereket és az üledékes kőzet geológiai összetételét nézzük, az ötlet teljesen szétesik. A Földön jelentkező összes hatás közül kevesebb mint egynegyede az Oort-felhőből származó tárgyakból származik. Sőt, még rosszabb, hogy a geológiai ütemtervek (triász vagy jura, jura / kréta vagy a krétakori / paleogén határ) és a kihalási eseményeknek megfelelő geológiai nyilvántartások között csak a 65 millió évvel ezelőtti esemény mutatja a jellegzetes hamu- és -porréteg, amelyet nagy hatással járunk.

A krétakori-paleogén határréteg nagyon különbözik az üledékes kőzetektől, ám a vékony hamuréteg és annak elemi összetétele megtanítja nekünk az ütközésmérő földön kívüli eredetét, amely a tömeges kihalás eseményét okozta. Kép jóváírása: James Van Gundy.

Érdekes és kényszerítő gondolat, hogy a tömegpusztítások időszakosak, de a bizonyítékok erre egyszerűen nem állnak rendelkezésre. Az a gondolat, hogy a Nap áthaladása a galaktikus síkon periodikus hatásokat idéz elő, szintén nagyszerű történetet mesél, ám megint nincs bizonyíték. Valójában tudjuk, hogy a csillagok körülbelül fél millió év alatt elérhetők az Oort-felhőn, de a jelen események között minden bizonnyal jól el van helyezve egymással. A belátható jövőben nem áll fenn a Föld fokozott kockázata az Univerzumból származó természeti katasztrófák miatt. Ehelyett úgy tűnik, hogy a legnagyobb veszélyünket az a hely jelenti, amelyet mindannyian félünk: magunkat.

A Starts With A Bang mostantól a Forbes-en működik, és a Mediumon közzéteszik, Patreon támogatóinknak köszönhetően. Ethan két könyvet írt, a Beyond The Galaxy és a Treknology: A Star Trek tudománya a Tricorders-től a Warp Drive-ig.