Suuri, nopeasti liikkuva massa, joka iskee maahan, kykenee ehdottomasti aiheuttamaan joukkotuhtokiellon. Tällainen teoria vaatisi kuitenkin vahvaa näyttöä ajoittaisista vaikutuksista, joita Maapallolla ei näytä olevan. Kuvaluotto: Don Davis / NASA.

Ovatko joukkomurhat säännölliset? Ja vaaditaanko yksi?

65 miljoonaa vuotta, vaikutus hävisi 30% kaikesta maapallon elämästä. Voisiko toinen olla välittömässä läheisyydessä?

"Se, joka voidaan väittää ilman todisteita, voidaan hylätä ilman todisteita." -Kristopher Hitchens

65 miljoonaa vuotta sitten massiivinen asteroidi, kenties viiden tai kymmenen kilometrin poikki, iski maahan nopeudella, joka ylitti 20 000 mailia tunnissa. Tämän katastrofaalisen törmäyksen seurauksena dinosauruksina tunnetut jättiläiset behemotit, jotka olivat hallinneet maan pintaa yli 100 miljoonaa vuotta, tuhottiin. Itse asiassa noin 30% kaikista lajeista, joita tällä hetkellä oli maan päällä, pyyhittiin pois. Tämä ei ollut ensimmäinen kerta, kun Maan päällä oli niin katastrofaalinen esine, ja ottaen huomioon mitä siellä on, se ei todennäköisesti ole viimeinen. Jo jonkin aikaa harkittu ajatus on, että nämä tapahtumat ovat todella periodisia, jotka johtuvat Auringon liikkeestä galaksin läpi. Jos näin on, meidän pitäisi pystyä ennustamaan, milloin seuraava on tulossa, ja elämmekö vakavasti kasvaneen riskin aikana.

Jättiläismäisen nopeasti liikkuvan avaruusjätteen iskeminen on aina vaara, mutta vaara oli suurin aurinkokunnan alkuaikoina. Kuvahyvitys: NASA / GSFC, BENNU JOURNEY - Raskas pommitus.

Joukossa on aina joukkotuonnin vaara, mutta avain on kvantifioida tämä vaara tarkasti. Aurinkokuntamme sukupuuttoon liittyvät uhat - kosmisista pommituksista - ovat yleensä peräisin kahdesta lähteestä: Marsin ja Jupiterin välissä olevasta asteroidivyöstä ja Kuiperin vyöstä ja Oortista pilvi Neptunuksen kiertoradan ulkopuolella. Asteroidivyöllä, jonka epäillään olevan (mutta ei varmaa) dinosaurus-tappajan alkuperää, todennäköisyytemme päästä isosta esineestä vähenevät huomattavasti ajan myötä. Tähän on hyvä syy: Marsin ja Jupiterin välissä oleva materiaalimäärä kuluu ajan myötä ilman mekanismia sen täydentämiseen. Voimme ymmärtää tämän tarkastelemalla muutamia asioita: nuoria aurinkokunnan järjestelmiä, oman aurinkokuntamme varhaisia ​​malleja ja useimpia ilmattomia maailmoja, joissa ei ole erityisen aktiivisia geologioita: Kuu, Elohopea ja useimmat Jupiterin ja Saturnin kuut.

Lunar Reconnaissance Orbiter otti äskettäin korkeimman resoluution näkymät koko kuun pinnasta. Maria (nuoremmat, tummemmat alueet) on selvästi vähemmän rappeutunut kuin kuun ylängöt. Kuvaluotto: NASA / GSFC / Arizonan osavaltion yliopisto (koostaja I. Antonenko).

Aurinkokuntamme vaikutusten historia on kirjoitettu kirjaimellisesti maailmojen, kuten Kuun, kasvoille. Missä kuunmäet ovat - vaaleimpia pisteitä -, näemme pitkäaikaisen raskaan kraaterin historian, joka ulottuu aina aurinkokunnan varhaisimpiin päiviin: yli 4 miljardia vuotta sitten. Siellä on paljon suuria kraattereita, joissa on pienempiä ja pienempiä kraattereita: todisteita siitä, että aikaisin oli uskomattoman korkea vaikutustaso. Jos kuitenkin tarkastelet tummia alueita (kuun maria), sisällä on paljon vähemmän kraattereita. Radiometrinen treffit osoittavat, että suurin osa näistä alueista on 3–3,5 miljardia vuotta vanhoja, ja jopa se on riittävän erilainen, että kraaterien määrä on paljon vähemmän. Nuoremmat alueet, joita löytyy Oceanus Procellarumista (kuun suurin tamma), ovat vain 1,2 miljardia vuotta vanhoja ja ovat vähiten rappeutuneita.

Tässä esitetty suuri valuma-alue, Oceanus Procellorum, on suurin ja myös nuorin kaikista kuun maria-alueista, mistä todistaa se, että se on yksi vähiten kraatterisista. Kuvahyvitys: NASA / JPL / Galileo-avaruusalus.

Näistä todisteista voimme päätellä, että asteroidihihna muuttuu ajan myötä harvemmaksi ja harvemmaksi, koska kraatteroitumisnopeus laskee. Johtava ajatuskoulu on, että emme ole vielä saavuttaneet sitä, mutta seuraavan muutaman miljardin vuoden aikana maapallon pitäisi kokea lopullinen suuri asteroidilaki, ja jos maailmassa on vielä elämää, viimeinen joukkotuho sukupuuttoon. sellaisesta katastrofista johtuva tapahtuma. Asteroidihihna aiheuttaa nykyään vähemmän vaaraa kuin koskaan aiemmin.

Mutta Oort-pilvi ja Kuiper-vyö ovat erilaisia ​​tarinoita.

Kuiper-vyö on aurinkokunnassa suurimman määrän tunnettuja esineitä, mutta oort-pilvi, rauhallisempi ja kauempana, ei sisällä vain paljon muuta, vaan sitä todennäköisemmin häiritsee kulkeva massa kuten toinen tähti. Kuvaluotto: NASA ja William Crochot.

Neptunuksen ulkopuolella ulkoisessa aurinkojärjestelmässä on valtava potentiaali katastrofille. Sadat tuhannet - ellei miljoonat - suuria jää- ja kalliopalat odottavat kireällä kiertoradalla aurinkomme ympärillä, missä kulkevalla massalla (kuten Neptunuksella, toisella Kuiperin vyö / Oort-pilviobjektilla tai ohimennen tähdellä / planeetalla) on mahdollisuus häiritä sitä painovoimaisesti. Häiriöllä voi olla useita tuloksia, mutta yksi niistä on heittää sitä kohti sisäistä aurinkokuntaa, missä se voisi saapua loistavana komeettana, mutta jossa se voisi myös törmätä maailmallemme.

Jokaisen 31 miljoonan vuoden välein aurinko liikkuu galaktisen tason läpi ylittäen alueen, jolla on galaktisen leveysasteen mukaan suurin tiheys. Kuvahyvitys: NASA / JPL-Caltech / R. Hurt (tärkeimmistä galaksikuvista), muokannut Wikimedia Commons -käyttäjä Cmglee.

Vuorovaikutukset Neptunuksen tai muiden Kuiper-vyön / Oort-pilven esineiden kanssa ovat satunnaisia ​​ja riippumattomia kaikesta muusta galaksissamme tapahtuvasta, mutta on mahdollista, että kulkeva tähtirikkaan alueen - kuten galaktisen levyn tai yhden spiraalivarren - läpi - voisi parantaa komeetan myrskyn todennäköisyyttä ja komeetan iskumahdollisuuden maan päälle. Kun aurinko liikkuu Linnunradan läpi, sen kiertoradalla on mielenkiintoinen kierto: suunnilleen kerran noin 31 miljoonan vuoden välein, se kulkee galaktisen tason läpi. Tämä on vain kiertoradan mekaniikkaa, koska aurinko ja kaikki tähdet seuraavat elliptisiä polkuja galaktisen keskuksen ympärillä. Mutta jotkut ihmiset ovat väittäneet, että on olemassa todisteita määräajoin tapahtuvista sukupuuttoista samassa aikataulussa, mikä saattaa viitata siihen, että nämä sukupuutot laukaisevat komeetan myrsky 31 miljoonan vuoden välein.

Niiden lajien prosenttiosuus, jotka ovat kuolleet sukupuuttoon useiden ajanjaksojen aikana. Suurin tunnettu sukupuuttoon sukupuutto on noin 250 miljoonaa vuotta sitten Permian ja Triassin raja, jonka syytä ei vielä tunneta. Kuvahyvitys: Wikimedia Commons -käyttäjä Smith609, Raup & Smithin (1982) sekä Rohde ja Mullerin (2005) tiedot.

Onko se uskottavaa? Vastaus löytyy tiedoista. Voimme tarkastella tärkeimpiä sukupuuttoon tapahtuneita tapahtumia maan päällä, kuten fossiilitiedot osoittavat. Menetelmä, jota voimme käyttää, on laskea sukupolvien lukumäärä (yksi askel yleisempää kuin "lajit" siinä, kuinka luokitamme elävät olennot; ihmisten kannalta homo sapiensissa oleva "homo" on suvumme), jotka ovat olemassa milloin tahansa. Voimme tehdä tämän yli 500 miljoonan vuoden taaksepäin sedimenttikivestä löydetyn näytön ansiosta, jonka avulla voimme nähdä, mikä prosenttimäärä prosenttia molemmista oli olemassa ja myös kuollut tietyllä aikavälillä.

Voimme sitten etsiä malleja näistä sukupuuttoon tapahtumista. Helpoin tapa tehdä se kvantitatiivisesti on suorittaa näiden syklien Fourier-muunnos ja nähdä missä (jos joskus) malleja syntyy. Jos näkisimme esimerkiksi joukkotuhonnan tapahtumia esimerkiksi jokaisen 100 miljoonan vuoden välein, jolloin sukusummien lukumäärä laski voimakkaasti täsmällisellä ajanjaksolla joka kerta, niin Fourier-muunnos osoittaisi valtavaa piikkiä taajuudella 1 / (100 miljoonaa vuotta). Joten mennään oikein siihen: mitä sukupuuttoon liittyvät tiedot osoittavat?

Biologisen monimuotoisuuden mitta ja kulloinkin olemassa olevien sukujen lukumäärän muutokset, joiden avulla voidaan selvittää viimeisen 500 miljoonan vuoden merkittävimmät sukupuuttoon johtuneet tapahtumat. Kuvahyvitys: Wikimedia Commons -käyttäjä Albert Mestre, tietoja Rohde, RA ja Muller, RA

Jotkut suhteellisen heikot todisteet piikistä, joiden taajuus on 140 miljoonaa vuotta, ja toisesta, hieman vahvemmasta piikistä 62 miljoonan vuoden kohdalla. Missä oranssi nuoli on, näet missä 31 miljoonan vuoden jakso tapahtuisi. Nämä kaksi piikkiä näyttävät valtavilta, mutta se on vain suhteessa muihin piikkeihin, jotka ovat täysin merkityksettömiä. Kuinka vahvat, objektiivisesti nämä kaksi piikkiä ovat todisteita jaksollisuudelle?

Tämä luku osoittaa sukupuuttoon kuolevien tapahtumien Fourier-muutoksen viimeisen 500 miljoonan vuoden aikana. E. Siegelin lisäämä oranssi nuoli osoittaa, mihin 31 miljoonan vuoden jaksot sopisivat. Kuvahyvitys: Rohde, RA & Muller, RA (2005). Fossiilisen monimuotoisuuden syklit. Nature 434: 209–210.

Vain ~ 500 miljoonan vuoden aikataulussa sinne mahtuu vain kolme mahdollista 140 miljoonan vuoden joukkotuhotusta ja vain noin 8 mahdollista 62 miljoonan vuoden tapahtumaa. Se, mitä näemme, ei sovi tapahtumaan, joka tapahtuu 140 miljoonan tai 62 miljoonan vuoden välein, vaan pikemminkin, jos näemme tapahtuman menneisyydessä, on lisääntynyt mahdollisuus järjestää uusi tapahtuma joko 62 tai 140 miljoonan vuoden ajan menneisyydessä tai tulevaisuudessa . Mutta kuten selvästi voit nähdä, näistä sukupuuttoista ei ole näyttöä 26–30 miljoonan vuoden jaksosta.

Jos kuitenkin ryhdytään tarkastelemaan maan päällä olevia kraattereita ja sedimenttikallion geologista koostumusta, idea hajoaa kokonaan. Kaikista maapallolla esiintyvistä vaikutuksista alle neljäsosa niistä tulee Oort-pilvestä peräisin olevista esineistä. Vielä pahempaa on, että geologisten aikataulujen (triassinen / juuralainen, juuralainen / liitukarainen tai liitukaraatti / paleogeeninen raja) ja geologisten ennätysten, jotka vastaavat sukupuuttoon sukupuuttoon liittyviä rajoituksia, välillä vain 65 miljoonan vuoden takaisesta tapahtumasta ilmenee ominaista tuhkaa ja -pölykerros, johon liittyy suuri vaikutus.

Kreeta- ja paleogeenirajakerros on hyvin selvä sedimenttikivessä, mutta se on ohut tuhkakerros ja sen alkuainekoostumus, joka opettaa meille massan sukupuuttoon johtaneen iskulaitteen maapallon alkuperän. Kuvan luotto: James Van Gundy.

Ajatus siitä, että joukkotuhot ovat säännöllisiä, on mielenkiintoinen ja pakottava, mutta todisteita siitä yksinkertaisesti ei ole. Ajatus siitä, että Auringon kulku galaktisen tason läpi aiheuttaa säännöllisiä vaikutuksia, kertoo myös loistavan tarinan, mutta taas ei ole todisteita. Itse asiassa tiedämme, että tähdet tulevat Oort-pilven ulottuville noin puolimiljoona vuosi sitten, mutta olemme varmasti hyvin sijoitettuja toisiinsa näiden tapahtumien välillä tällä hetkellä. Lähitulevaisuudessa maapallolla ei ole suurempaa riskiä maailmankaikkeudesta tulevasta luonnonkatastrofista. Sen sijaan näyttää siltä, ​​että suurimman vaaramme aiheuttaa se paikka, jota me kaikki pelkäämme katsoa: itseemme.

Starts With A Bang on nyt Forbes-julkaisussa, ja se julkaistaan ​​uudelleen Medium-julkaisussa Patreon-tukijoidemme ansiosta. Ethan on kirjoittanut kaksi kirjaa, Beyond The Galaxy ja Treknology: The Star of Trek tiedestä Tricordersista Warp Driveen.