65 milionów lat temu masywna asteroida o średnicy od pięciu do dziesięciu kilometrów uderzyła w Ziemię z prędkością przekraczającą 30 000 kilometrów na godzinę. Ta katastrofalna kolizja zniszczyła gigantyczne stworzenia, które znamy jako dinozaury, które rządziły Ziemią od ponad 100 milionów lat. Co ciekawe, w tym czasie zniszczono około 30% wszystkich gatunków obecnie istniejących na Ziemi. Ten czas był daleki od pierwszego, kiedy katastrofalny obiekt spadł na Ziemię, a na pewno nie był ostatnim. Uważa się, że takie zdarzenia występują okresowo z powodu ruchu Słońca przez galaktykę. Jeśli tak, powinniśmy być w stanie przewidzieć, kiedy nadejdzie następne takie wydarzenie i czy powinniśmy się martwić o własne przeznaczenie.
Zagrożenie masowym wymieraniem istnieje zawsze, ale nie zawsze można go dokładnie obliczyć. Zagrożenia w naszym Układzie Słonecznym - związane z bombardowaniami kosmicznymi - zwykle pochodzą z dwóch źródeł: pasa asteroid między Marsem a Jowiszem oraz pasa Kuipera i chmury Oorta poza orbitą Neptuna. W przypadku pasa asteroid, co do którego podejrzewa się (ale nie jest pewne) zabijanie dinozaurów, nasze szanse na spotkanie z dużym obiektem maleją z czasem. Ponieważ materiał między Marsem a Jowiszem stopniowo się wyczerpuje i nie ma nic, co mogłoby go zastąpić. Rozumiemy to, gdy spojrzymy na dwie rzeczy: młody Układ Słoneczny, wczesne modele naszego Układu Słonecznego i większość pozbawionych powietrza światów bez aktywnej geologii: Księżyc, Merkury, większość księżyców Jowisza i Saturna.
Historia upadków w naszym Układzie Słonecznym jest dosłownie zapisana na twarzach światów, takich jak księżyc. Księżycowe wyżyny - jasne punkty - pokazują nam historię ciężkich bombardowań z wczesnego Układu Słonecznego ponad 4 miliardy lat temu. Istnieje wiele dużych kraterów z mniejszymi wewnątrz, co wskazuje na niezwykle wysoki poziom aktywności w tamtym czasie. Jeśli jednak spojrzysz na ciemne obszary (morza księżycowe), nie zobaczysz w nich wielu kraterów. Datowanie radiometryczne pokazuje, że wiek większości tych stref wynosi od 3 do 3,5 miliarda lat. Najmłodsze regiony największego morza Księżyca, Oceanus Procellarum, mają zaledwie 1,2 miliarda lat i zostały utworzone stosunkowo niedawno.
Na podstawie tych danych możemy stwierdzić, że pas asteroid z czasem staje się cieńszy, a tempo tworzenia się kraterów spada. Uważa się, że wciąż jesteśmy od tego daleko, ale w ciągu najbliższych kilku miliardów lat Ziemia otrzyma ostatni poważny wpływ asteroidy, a jeśli nadal będzie na niej istnieć życie, masowe wymieranie jest nieuniknione. Pas asteroid stanowi dziś mniejsze zagrożenie niż w przeszłości.
Ale chmura Oorta i pas Kuipera to zupełnie inne historie.
Film promocyjny:
Za Neptunem, w zewnętrznym Układzie Słonecznym, czai się głębokie zagrożenie. Setki tysięcy - jeśli nie miliony - dużych kawałków lodu i skał unosi się na cienkich orbitach wokół Słońca, czekając na perturbacje spowodowane przejściem dużych mas. Naruszenie orbity może prowadzić do różnych skutków, między innymi do wysłania obiektu do wewnętrznego układu słonecznego, gdzie dotrze jako genialna kometa i być może zderzy się z czymś.
Interakcje z Neptunem lub innymi obiektami z Pasa Kuipera i Obłoku Oorta są losowe i niezależne od procesów zachodzących w naszej galaktyce, ale istnieje możliwość, że przejście przez region bogaty w gwiazdy - taki jak dysk galaktyczny lub jedno z ramion spiralnych - może zwiększyć prawdopodobieństwo deszczu komet i uderzenia komety w Ziemia. Gdy Słońce przechodzi przez Drogę Mleczną, co 31 milionów lat przechodzi przez płaszczyznę galaktyki. Jest to czysto orbitalna mechanika, ponieważ słońce i wszystkie gwiazdy poruszają się po eliptycznych torach wokół centrum galaktyki. Ale niektórzy ludzie twierdzą, że okresowe wymierania miały miejsce dokładnie z tą samą częstotliwością. Oznacza to, że wymieranie może być spowodowane deszczem komet, który występuje raz na 31 milionów lat.
Czy to możliwe? Odpowiedź można znaleźć w danych. Możemy postrzegać główne wydarzenia wymierania gatunków na Ziemi jako punkty orientacyjne w zapisie kopalnym. Możemy policzyć liczbę rodzajów (jest to tuż nad „gatunkiem” w naszej klasyfikacji istot żywych; rasa ludzka to homo in homo sapiens), które istniały w określonym czasie. Możemy to zrobić, cofając się o 500 milionów lat w czasie dzięki odkryciom dokonanym w skałach osadowych.
Możemy szukać wzorców w tych wydarzeniach wymierania. Najłatwiejszym sposobem wykonania tego ilościowo jest transformata Fouriera, po której następuje poszukiwanie wzorców. Jeśli obserwujemy wydarzenia masowego wymierania co 100 milionów lat, na przykład z dużym wymieraniem wielu gatunków po pewnym okresie, transformata Fouriera pokaże duży wybuch z częstotliwością 1 / (100 milionów lat). Co pokazują dane dotyczące wyginięcia?
Pomiar różnorodności biologicznej, a także zmian w liczbie rodzajów w danym momencie, ujawniający większość najważniejszych wydarzeń wymierania w ciągu ostatnich 500 milionów lat
Istnieją stosunkowo słabe dowody na częstotliwość 140 milionów lat i jeszcze silniejsze dowody na skoki co 62 miliony lat. Tam, gdzie jest pomarańczowa strzałka, widzisz okresowość 31 milionów lat. Te dwa skoki wydają się ogromne, ale tylko w stosunku do innych skoków, które są zupełnie nieistotne. Jak silne są te dwa skoki, obiektywnie, demonstrujące okresowość?
Ta liczba przedstawia transformację Fouriera dla wydarzeń wymierania w ciągu ostatnich 500 milionów lat. Pomarańczowa strzałka pokazuje, gdzie pasowałaby okresowość 31 milionów lat.
W ciągu zaledwie 500 milionów lat można umieścić trzy możliwe masowe wymierania trwające 140 milionów lat i osiem po 62 milionach lat. To, co widzimy, nie pasuje do takich okresów z takimi wydarzeniami; raczej, jeśli takie wydarzenie miało miejsce w przeszłości, istnieje zwiększona szansa, że nastąpi to za 62 lub 140 milionów lat. Jednak częstotliwość 26-30 milionów jako taka nie jest obserwowana.
Jeśli zaczniemy badać kratery na Ziemi i skład geologiczny skał osadowych, ten pomysł całkowicie upadnie. Ze wszystkich kraterów, które powstały na Ziemi w wyniku upadków, mniej niż jedna czwarta jest utworzona przez obiekty z chmury Oorta. Co więcej, granice między okresami geologicznymi (trias / jura, jura / kreda, kreda / paleogen) a zapisami geologicznymi, które odpowiadają wydarzeniom wymierania, pokazują, że tylko wymieranie 65 milionów lat temu ma warstwę pyłu i popiołu, z którą moglibyśmy się skojarzyć wielki cios.
Warstwa graniczna okresów kredy i paleogenu charakterystycznie wyróżnia się w skale osadowej, ale jest reprezentowana przez cienką warstwę popiołu, a jej skład mówi nam o pozaziemskim pochodzeniu ciała, które doprowadziło do masowego wymierania.
Pomysł, że masowe wymierania występują okresowo, jest interesujący i przekonujący, ale po prostu nie ma na to rozstrzygających dowodów. Pomysł, że przejście Słońca przez płaszczyznę galaktyki prowadzi do okresowych wyginięć, jest również interesujący, ale nie ma podstaw. Wiemy, że gwiazdy przemieszczają się w zasięgu chmury Oorta co pół miliona lat, ale obecnie jesteśmy daleko od tych wydarzeń. W najbliższej dającej się przewidzieć przyszłości Ziemi nie zagraża naturalny kataklizm spowodowany przez Wszechświat. Wręcz przeciwnie, my sami stanowimy dla nas największe zagrożenie.
ILYA KHEL