Велика маса, що швидко рухається, що вражає Землю, безумовно, могла б стати причиною масового вимирання. Однак така теорія потребує серйозних доказів періодичних впливів, яких, здається, не має на Землю. Кредит зображення: Дон Девіс / НАСА.

Чи періодичні масові вимирання? І ми належимо одному?

За 65 мільйонів років вплив знищило 30% всього життя на Землі. Чи може бути ще одна неминуча?

"Те, що можна стверджувати без доказів, може бути відхилено без доказів". -Крістофер Хітченс

65 мільйонів років тому величезний астероїд, можливо, через п’ять-десять кілометрів завдав удару по Землі зі швидкістю понад 20000 миль на годину. Після цього катастрофічного зіткнення гігантські гегемоти, відомі як динозаври, що панували над земною поверхнею понад 100 мільйонів років, були винищені. Насправді було знищено близько 30% усіх видів, які зараз існують на Землі. Це був не перший раз, коли Землю вдарив такий катастрофічний об’єкт, і враховуючи те, що там, швидше за все, це не буде останнім. Ідея, яка розглядалася деякий час, полягає в тому, що ці події насправді періодичні, викликані рухом Сонця через галактику. Якщо це так, ми повинні бути в змозі передбачити, коли настане наступний, і чи живемо ми в час сильно підвищеного ризику.

Отримати удари гігантським шматком швидкоплинного космічного сміття - це завжди небезпека, але найбільша небезпека була в перші дні Сонячної системи. Кредитний імідж: NASA / GSFC, БУННЯ - БУННУ - важкі бомбардування.

Завжди існує небезпека масового вимирання, але головним є його кількісне визначення. Загрози вимирання в нашій Сонячній системі - від космічних обстрілів - зазвичай надходять з двох джерел: пояс астероїду між Марсом та Юпітером, а пояс Койпера та Хорта Оорта виходять за межі орбіти Нептуна. Що стосується поясу астероїдів, підозрюваного (але не певного) походження вбивці динозавра, шанси на потрапляння великого предмета значно зменшуються з часом. Для цього є вагома причина: кількість матеріалу, що знаходиться між Марсом і Юпітером, з часом вичерпується, і немає механізму його поповнення. Ми можемо зрозуміти це, подивившись на кілька речей: молоді Сонячні системи, ранні моделі нашої Сонячної системи та більшість безповітряних світів без особливо активних геологій: Місяць, Меркурій та більшість лун Юпітера та Сатурна.

Нещодавно Місячний розвідувальний орбіт зробив огляди найвищої роздільної здатності всієї місячної поверхні. Марія (молодші, темніші регіони) явно менш утворені, ніж місячні височини. Кредитна графіка: НАСА / GSFC / Арізонський державний університет (укладач І. Антоненко).

Історія впливів нашої Сонячної системи буквально написана на обличчях таких світів, як Місяць. Там, де розташовані місячні нагір'я - світліші плями - ми можемо побачити давню історію важких кратерів, що датуються аж до найдавніших днів Сонячної системи: понад 4 мільярди років тому. Всередині є велика кількість великих кратерів з меншими та меншими кратерами: свідчення того, що на початку цього року був надзвичайно високий рівень ударної активності. Однак якщо подивитися на темні регіони (місячні марії), то всередині можна побачити набагато менше кратерів. Радіометричні знайомства показують, що більшість цих районів мають вік від 3 до 3,5 мільярдів років, і навіть це досить відрізняється тим, що кількість кратерів набагато менша. Наймолодші регіони, знайдені в океану Procellarum (найбільшої кобилі на Місяці), лише 1,2 мільярда років і є найменш крейдованими.

Великий таз, показаний тут, Oceanus Procellorum, є найбільшим, а також одним з наймолодших з усіх місячних марій, про що свідчить той факт, що він є одним з найменш укритих. Кредит зображення: космічний корабель NASA / JPL / Galileo.

З цих доказів можна зробити висновок, що пояс астероїда з часом стає все рідшим і рідшим, оскільки швидкість кратера зменшується. Провідна школа думки полягає в тому, що ми її ще не досягли, але в якийсь момент протягом наступних кількох мільярдів років Земля повинна зазнати свого остаточного великого удару астероїдів, і якщо на світі все ще живе, останнє масове вимирання подія, що виникла внаслідок такої катастрофи. Астероїдний пояс представляє сьогодні меншу небезпеку, ніж це коли-небудь раніше.

Але хмара Оорта і пояс Койпера - це різні історії.

Пояс Койпера - це розташування найбільшої кількості відомих об’єктів Сонячної системи, але хмара Оорта, слабша та віддаленіша, не тільки містить ще багато, але ймовірніше, що її турбує проходить маса, як інша зірка. Кредит зображення: NASA та Вільям Крохот.

Поза межами Нептуна у зовнішній Сонячній системі існує величезний потенціал для катастрофи. Сотні тисяч - якщо не мільйони - великих льодовикових порід чекають на орбіті навколо нашого Сонця, де прохідна маса (як Нептун, інший хмаровий об'єкт Койпера / хмара Оорта або переходить зірка / планета) має потенціал гравітаційно порушити його. Зрив може мати будь-яку кількість результатів, але один з них полягає в тому, щоб привести його до внутрішньої Сонячної системи, куди він міг би прибути як блискуча комета, але там, де він також міг зіткнутися з нашим світом.

Кожні 31 мільйон років або близько того Сонце рухається через галактичну площину, перетинаючи область найбільшої щільності з точки зору широти галактики. Кредит зображення: NASA / JPL-Caltech / R. Шкода (основна ілюстрація галактики), модифікована користувачем Wikimedia Commons Cmglee.

Взаємодія з Нептуном або іншими об’єктами в поясі Койпера / Хорта Оорта є випадковими і незалежними від будь-якого іншого, що відбувається в нашій галактиці, але можливо, що проходить через багатий зірками регіон - наприклад, галактичний диск або один із наших спіральних оружя - може посилити шанси бурі комети та шанс удару комети на Землю. Коли Сонце рухається Чумацьким Шляхом, на його орбіті є цікавий химер: приблизно раз на кожні 31 мільйон років він проходить через галактичну площину. Це просто орбітальна механіка, оскільки Сонце та всі зорі йдуть еліптичними шляхами навколо галактичного центру. Але деякі люди стверджують, що існують докази періодичних вимирань у тому самому часовому масштабі, що може припустити, що ці вимирання викликаються штормом комети кожні 31 мільйон років.

Відсоток видів, які вимерли протягом різних часових інтервалів. Найбільшим відомим вимиранням є пермсько-тріасовий кордон близько 250 мільйонів років тому, причина якого досі невідома. Кредитна графіка: користувач Wikimedia Commons Smith609, з даними Raup & Smith (1982) та Rohde and Muller (2005).

Це правдоподібно? Відповідь можна знайти в даних. Ми можемо розглянути основні події вимирання на Землі, про що свідчить запис копалин. Метод, який ми можемо використати, - це підрахувати кількість родів (на крок більш родовий, ніж «види», як ми класифікуємо живих істот; для людини «гомо» в homo sapiens - наш рід), що існували в будь-який момент часу. Ми можемо зробити це, повернувшись понад 500 мільйонів років у часі, завдяки доказам, виявленим в осадовій породі, що дозволяє нам побачити, який відсоток існував, а також відмирав у будь-який проміжок часу.

Тоді ми можемо шукати закономірності в цих подіях вимирання. Найпростіший спосіб зробити це кількісно - зробити перетворення Фур'є цих циклів і побачити, де (якщо де-небудь) виникають закономірності. Якби ми бачили події масового вимирання кожні 100 мільйонів років, наприклад, де щоразу було велике падіння кількості родів із таким точним періодом, то перетворення Фур'є показало б величезний сплеск із частотою 1 / (100 мільйонів років). Тож давайте правильно до цього: що показують дані про вимирання?

Показник біорізноманіття та зміни кількості родів, які існують у будь-який момент часу, дозволяють виявити найважливіші події вимирання за останні 500 мільйонів років. Кредитний імідж: користувач Wikimedia Commons Альберт Местре, дані Rohde, RA та Muller, RA

Існують деякі відносно слабкі дані про шип із частотою 140 мільйонів років та інший, трохи сильніший шип на 62 мільйони років. Там, де помаранчева стрілка, ви бачите, де відбуватиметься періодичність 31 мільйона років. Ці два шипи виглядають величезними, але це лише відносно інших шипів, які абсолютно незначні. Наскільки об'єктивно об'єктивні ці два шипи, які є нашими свідченнями періодичності?

Цей показник показує перетворення Фур'є події вимирання за останні 500 мільйонів років. Помаранчева стрілка, вставлена ​​Е. Зігелем, показує, куди підходила б періодичність на 31 мільйон років. Кредит зображення: Rohde, RA & Muller, RA (2005). Цикли у викопному різноманітті. Природа 434: 209–210.

У проміжок часу, що становить приблизно 500 мільйонів років, ви можете помістити лише три можливі масові вимирання в 140 мільйонів років, і лише близько 8 можливих подій в 62 мільйони років. Те, що ми бачимо, не відповідає події, що відбувається кожні 140 мільйонів чи кожні 62 мільйони років, але, якщо ми бачимо подію в минулому, то збільшується шанс мати ще одну подію 62 або 140 мільйонів років у минулому чи майбутньому . Але, як ви добре бачите, немає даних про періодичність 26–30 мільйонів років у цих вимираннях.

Якщо ми почнемо дивитися на кратери, які ми знаходимо на Землі та геологічний склад осадової скелі, однак ідея повністю розпадається. З усіх впливів, які відбуваються на Землю, менше чверті їх припадає на об'єкти, що походять з хмари Оорта. Ще гірше, що межі між геологічними часовими інтервалами (тріасовий / юрський, юрський / крейдовий або межовий) межею крейди / палеоген) та геологічними записами, що відповідають подіям вимирання, лише подія від 65 мільйонів років тому показує характерні попелясті та -шаровий шар, який ми пов'язуємо з головним впливом.

Межовий-палеогеновий прикордонний шар дуже виразний у осадовій породі, але саме тонкий шар золи та його стихійний склад вчать нас про позаземне походження ударника, що спричинило події масового вимирання. Кредит зображення: Джеймс Ван Гунді.

Думка про те, що масові вимирання періодичні, є цікавою та переконливою, але доказів просто немає. Думка про те, що проходження Сонця через галактичну площину спричиняє періодичні удари, також чудова історія, але, знову ж таки, доказів немає. Насправді, ми знаємо, що зірки потрапляють в область досяжності хмари Оорта кожні півмільйона років або близько того, але ми, безумовно, добре розташовані між цими подіями в даний час. В осяжному майбутньому Земля не піддається підвищеному ризику стихійного лиха, що надходить із Всесвіту. Натомість, схоже, що нашу найбільшу небезпеку становить одне місце, на яке ми всі боялися дивитися: на себе.

"Стартує з вибухом" зараз на Forbes, і перевидано на "Середній" завдяки нашим прихильникам Patreon. Етан є автором двох книг: «За межами Галактики» та «Трекнологія: Наука про Зоряний шлях від трикутників до варп-драйву».