Голяма, бързо движеща се маса, която удари Земята, със сигурност би могла да предизвика събитие в масово изчезване. Въпреки това, такава теория би изисквала твърди доказателства за периодични въздействия, каквито изглежда, че Земята няма. Кредитна снимка: Дон Дейвис / НАСА.

Периодични ли са масовите изчезвания? И дължим ли си за едно?

65 милиона години, въздействие премахна 30% от целия живот на Земята. Може ли още един да бъде неизбежен?

„Това, което може да се твърди без доказателства, може да бъде отхвърлено без доказателства.“ -Христофор Хитченс

Преди 65 милиона години масивен астероид, може би напречен от пет до десет километра, удари Земята със скорост над 20 000 мили в час. Вследствие на този катастрофален сблъсък бяха унищожени гигантските бегемоти, известни като динозаврите, които доминираха на земната повърхност повече от 100 милиона години. Всъщност около 30% от всички видове, съществуващи понастоящем на Земята по това време, са заличени. Това не е първият път, когато Земята е била ударена от такъв катастрофален обект и предвид това, което е там, вероятно няма да е последно. Една идея, която се обмисля от известно време, е, че тези събития всъщност са периодични, причинени от движението на Слънцето през галактиката. Ако това е така, би трябвало да можем да прогнозираме кога идва следващият и дали живеем във време на силно повишен риск.

Попадането на гигантско парче от бързо движещи се космически отломки винаги е опасност, но опасността е била най-голяма в първите дни на Слънчевата система. Кредит за изображение: НАСА / GSFC, ПЪТНЕТО НА БЕННУ - Тежка бомбардировка.

Винаги има опасност от масово изчезване, но ключът е точното определяне на тази опасност. Заплахите за изчезване в нашата Слънчева система - от космическата бомбардировка - обикновено идват от два източника: астероидният пояс между Марс и Юпитер, и пояса на Койпер и Оорт извън орбитата на Нептун. За астероидния колан, предполагаемият (но не и сигурният) произход на убиеца на динозаври, шансовете ни да бъдем ударени от голям предмет значително намаляват с времето. Има добра причина за това: количеството материал между Марс и Юпитер с времето се изчерпва, без механизъм за неговото попълване. Можем да разберем това, като разгледаме няколко неща: млади Слънчеви системи, ранни модели на нашата Слънчева система и повечето безвъздушни светове без особено активни геологии: Луната, Меркурий и повечето луни на Юпитер и Сатурн.

Изгледите с най-висока разделителна способност на цялата лунна повърхност бяха направени наскоро от Лунния разузнавателен орбитър. Мария (по-младите, по-тъмните региони) очевидно са по-малко кретирани, отколкото лунните планини. Кредит за изображение: NASA / GSFC / Аризонски държавен университет (съставен от I. Antonenko).

Историята на въздействията в нашата Слънчева система е буквално изписана върху лицата на светове като Луната. Където се намират лунните планини - по-светлите петна - можем да видим дългогодишна история на тежките кратери, датиращи чак до най-ранните дни в Слънчевата система: преди повече от 4 милиарда години. Вътре има много големи кратери с по-малки и по-малки кратери: доказателство, че в началото е имало невероятно високо ниво на активност. Ако обаче погледнете тъмните райони (лунната мария), можете да видите далеч по-малко кратери вътре. Радиометричните запознанства показват, че повечето от тези райони са на възраст между 3 и 3,5 милиарда години и дори това е достатъчно различно, че количеството на кратерите е далеч по-малко. Най-младите региони, открити в Oceanus Procellarum (най-голямата кобила на Луната), са само на 1,2 милиарда години и са най-малко катерирани.

Големият басейн, показан тук, Oceanus Procellorum, е най-големият, а също и един от най-младите от всички лунни марии, както се доказва от факта, че той е един от най-малко катерираните. Кредит за изображение: космически кораб NASA / JPL / Galileo.

От тези доказателства можем да заключим, че астероидният колан с времето става все по-рядък и по-рядък, тъй като скоростта на кратериране намалява. Водещата школа на мисълта е, че още не сме го достигнали, но в един момент през следващите няколко милиарда години Земята би трябвало да преживее своя последен голям астероиден удар и ако все още има живот по света, последното масово изчезване събитие, произтичащо от такава катастрофа. Астероидният колан представлява по-малка опасност днес, отколкото някога в миналото.

Но облакът на Оорт и поясът на Койпер са различни истории.

Коланът на Койпер е местоположението на най-големия брой известни обекти в Слънчевата система, но облакът на Оорт, по-слаб и по-далечен, не само съдържа много повече, но е по-вероятно да бъде смутен от преминаваща маса като друга звезда. Кредит за изображения: НАСА и Уилям Кроч.

Отвъд Нептун във външната Слънчева система има огромен потенциал за катастрофа. Стотици хиляди - ако не и милиони - големи ледени и скални късове чакат в слаба орбита около нашето Слънце, където преминаваща маса (като Нептун, друг облачен обект на Койпер / Оорт или преминаваща звезда / планета) има потенциал да го наруши гравитационно. Прекъсването може да има всякакъв брой резултати, но един от тях е да го насочи към вътрешната Слънчева система, където може да пристигне като блестяща комета, но където също може да се сблъска с нашия свят.

На всеки 31 милион или повече години Слънцето се движи през галактическата равнина, пресичайки района на най-голяма плътност по отношение на галактическата ширина. Кредит за изображение: NASA / JPL-Caltech / R. Боли (на основната илюстрация на галактика), модифициран от потребителя на Wikimedia Commons Cmglee.

Взаимодействията с Нептун или други обекти в облака на Койпер / Оорт са случайни и независими от всичко друго, което се случва в нашата галактика, но е възможно преминаването през богат на звезди регион - например галактическия диск или едно от спиралните ни рамена - може да увеличи шансовете за буря на кометата и вероятността от удар на кометата върху Земята. Докато Слънцето се движи по Млечния път, има една интересна странност от неговата орбита: приблизително веднъж на всеки 31 милион години или около това, той преминава през галактическата равнина. Това е просто орбитална механика, тъй като Слънцето и всички звезди следват елиптични пътеки около галактическия център. Но някои хора твърдят, че има данни за периодични изчезвания по същия времеви график, което може да предполага, че тези изчезвания се задействат от буря на кометата на всеки 31 милион години.

Процентът на изчезналите видове през различни интервали от време. Най-голямото известно изчезване е пермско-триаската граница преди около 250 милиона години, чиято причина все още не е известна. Кредитно изображение: потребител на Wikimedia Commons Smith609, с данни от Raup & Smith (1982) и Rohde and Muller (2005).

Това правдоподобно ли е? Отговорът може да се намери в данните. Можем да разгледаме основните събития на изчезване на Земята, както е видно от записа на изкопаемите. Методът, който можем да използваме, е да преброим броя на родовете (една стъпка по-родово от „видовете“ в това, как класифицираме живите същества; за хората „хомо“ в homo sapiens е нашият род), съществуващи в даден момент. Можем да направим това назад назад повече от 500 милиона години във времето, благодарение на доказателствата, открити в утаената скала, което ни позволява да видим какъв процент са съществували, а също и загинали във всеки даден интервал.

След това можем да търсим модели в тези събития на изчезване. Най-лесният начин да го направите, количествено, е да предприемете преобразуването на Фурие на тези цикли и да видите къде се появяват (ако има такива) модели. Ако видяхме масови изчезващи събития на всеки 100 милиона години, например, когато имаше голям спад в броя на родовете с този точен период всеки път, тогава трансформацията на Фурие ще покаже огромен шип с честота 1 / (100 милиона години). Така че нека да се справим с това: какво показват данните за изчезване?

Измерване на биоразнообразието и промени в броя на родовете, съществуващи във всеки даден момент, за идентифициране на най-големите събития на изчезване през последните 500 милиона години. Кредитен образ: потребител на Wikimedia Commons Алберт Местре, с данни от Rohde, RA и Muller, RA

Има някои сравнително слаби доказателства за шип с честота от 140 милиона години и друг, малко по-силен шип на 62 милиона години. Където е оранжевата стрелка, можете да видите къде би възникнала периодичност от 31 милиона години. Тези две шипове изглеждат огромни, но това е само по отношение на останалите шипове, които са напълно незначителни. Колко обективно обективно са тези два шипа, които са нашето доказателство за периодичност?

Тази фигура показва преобразуването на Фурие на събитията на изчезване през последните 500 милиона години. Оранжевата стрелка, вмъкната от Е. Сийгъл, показва къде ще се побере периодичността за 31 милиона години. Кредит за изображение: Rohde, RA & Muller, RA (2005). Цикли във фосилното разнообразие. Природа 434: 209–210.

Във времеви интервал от едва 500 милиона години, можете да поставите само три възможни масови изтребления в 140 милиона години и само около 8 възможни 62 милиона годишни събития. Това, което виждаме, не съответства на събитие, случващо се на всеки 140 милиона или на всеки 62 милиона години, но по-скоро, ако видим събитие в миналото, има по-голям шанс да има друго събитие или 62, или 140 милиона години в миналото или бъдещето , Но, както ясно виждате, няма доказателства за периодичност 26–30 милиона години в тези изчезване.

Ако започнем да разглеждаме кратерите, които откриваме на Земята, и геоложкия състав на утаената скала, обаче идеята се разпада напълно. От всички въздействия, които се случват на Земята, по-малко от една четвърт от тях идват от обекти, произхождащи от облака на Оорт. Още по-лошо, от границите между геоложките времеви диапазони (триас / юра, юра / креда или границата на креда / палеоген) и геоложките записи, които съответстват на събитията на изчезване, само събитието отпреди 65 милиона години показва характерните пепел и слой прах, който свързваме с голямо въздействие.

Кредитно-палеогеновият граничен слой е много отчетлив в утаечната скала, но тънкият слой пепел и неговият стихиен състав ни учат за извънземния произход на импактора, който предизвика масовото изчезване. Кредитна снимка: Джеймс Ван Гунди.

Идеята, че масовите изчезвания са периодични, е интересна и убедителна, но доказателствата просто не са налице за това. Идеята, че преминаването на Слънцето през галактическата равнина причинява периодични въздействия, също е чудесна история, но отново няма доказателства. Всъщност ние знаем, че звездите идват в обсега на облака Оорт на всеки половин милион години, но със сигурност сме добре разположени между тези събития в момента. В обозримо бъдеще Земята не е изложена на повишен риск от природни бедствия, идващи от Вселената. Вместо това изглежда, че най-голямата ни опасност представлява едното място, на което всички се страхуваме да погледнем: към себе си.

Starts With A Bang вече е на Forbes и е публикуван отново на Medium благодарение на нашите привърженици на Patreon. Итън е автор на две книги: „Отвъд галактиката“ и „Трекнология: Наука за звезден път от трикрилите до Warp Drive“.