General, Research, Technology

Коли нас чекає масове вимирання?

65 мільйонів років тому масивний астероїд,п'яти-десяти кілометрів в діаметрі, вдарив в Землю на швидкості, що перевищує 30 000 кілометрів на годину. В результаті цього катастрофічного зіткнення були знищені гігантські створення, відомі нам як динозаври, які панували Землею протягом більше 100 мільйонів років. Що примітно, близько 30% всіх видів, що нині існують на Землі, в той час були знищені. Той раз був далеко не першим, коли в Землю потрапляє катастрофічний об'єкт, і точно не став останнім. Є думка, що такі події трапляються на періодичній основі через рух Сонця по галактиці. Якщо це так, ми повинні мати можливість передбачити, коли настане наступне така подія і чи варто нам переживати за власну долю.

Історія падінь в нашій Сонячній системібуквально виписана на обличчях світів на зразок Місяця. Місячні нагір'я - світлі плями - демонструють нам історію важкого бомбардування часів юної Сонячної системи понад 4 мільярди років тому. Є багато великих кратерів з кратерами поменше всередині, що говорить про надзвичайно високий рівень активності в ті часи. Однак якщо ви поглянете на темні області (місячні моря), ви побачите не так багато кратерів всередині. Радіометричне датування показує, що більшості цих зон від 3 до 3,5 мільярдів років. Наймолодші області, які знаходять в найбільшому море Місяця Oceanus Procellarum, віком всього 1,2 мільярда років і відносно недавно створені.

На основі цих даних ми можемо зробити висновок протому, що пояс астероїдів бідніє з плином часу і темпи освіти кратерів падають. Є думка, що ми поки далекі від цього, але в найближчі кілька мільярдів років Земля отримає останній серйозний удар астероїда, і якщо на ній ще буде життя, масове вимирання неминуче. Сьогодні пояс астероїдів представляє меншу загрозу, ніж в минулому.

Але хмару Оорта і пояс Койпера - абсолютно різні історії.

За межами Нептуна, у зовнішній Сонячнійсистемі, таїться глибока загроза. Сотні тисячі - якщо не мільйони - великих брил з льоду і каменю плавають на розріджених орбітах навколо Сонця, в очікуванні пертурбацій, спричинених проходженням великих мас. Порушення орбіти може привести до різних наслідків, серед них і відправка об'єкта у внутрішню Сонячну систему, куди він прибуде блискучою кометою і, можливо, з чимось зіткнеться.

Взаємодії з Нептуном або іншими об'єктамипояса Койпера і хмари Оорта випадкові і не залежать від процесів нашої галактики, але є можливість, що проходження через багатий зірками регіон - на кшталт галактичного диска або одного з спіральних рукавів - може підвищити шанси на кометний дощ та удар комети по Землі. У міру руху Сонця через Чумацький Шлях, раз в 31 мільйон років воно проходить через галактичну площину. Це суто орбітальна механіка, оскільки Сонце і всі зірки рухаються по еліптичних дорогах навколо центру галактика. Але деякі люди стверджували, що періодичні вимирання відбувалися рівно з такою ж періодичністю. Тобто ці вимирання могли бути викликані кометним дощем, який трапляється раз в 31 мільйон років.

Чи це можливо? Відповідь можна знайти в даних. Ми можемо розглядати великі події вимирання на Землі як офіційні свідоцтва в палеонтологічного літопису. Ми можемо підрахувати число пологів (це трохи вище «виду» в нашій класифікації живих істот; рід людини - це homo в homo sapiens), які існували в певний час. Ми можемо зробити це, повернувшись на 500 мільйонів років назад в часі, завдяки відкриттям, зробленим в осадових породах.

Ми можемо пошукати закономірності в цих подіяхвимирання. Найпростіший спосіб зробити це кількісно - перетворення Фур'є з наступним пошуком закономірностей. Якщо ми побачимо події масового вимирання через кожні 100 мільйонів років, наприклад, з великим зникненням числа видів через певний проміжок часу, перетворення Фур'є покаже великий сплеск з частотою 1 / (100 мільйонів років). Що ж показують дані по вимиранням?

Вимірювання біорізноманіття, а також зміни в кількості пологів, в певний момент часу, що виявляють більшість великих подій вимирання за останні 500 мільйонів років.

Існує кілька відносно слабкихдоказів для частоти в 140 мільйонів років і ще кілька сильніше - для стрибків раз в 62 мільйони років. Там, де помаранчева стрілка, ви бачите періодичність в 31 мільйон років. Ці два стрибка здаються величезними, але тільки щодо інших стрибків, які цілком незначні. Наскільки сильні, об'єктивно, два цих стрибка, що демонструють періодичність?

На цьому малюнку показано перетворення Фур'є для подій вимирання за останні 500 мільйонів років. Помаранчева стрілка показує, куди б вписалася періодичність в 31 мільйон років.

Всього за 500 мільйонів років ви можете розмістититри можливих масових вимирань з періодом в 140 мільйонів років і вісім - з періодом в 62 мільйони років. Те, що ми бачимо, не вписується в такі періоди з такими подіями; швидше, якщо така подія була в минулому, є підвищений шанс, що подібне станеться через 62 або 140 мільйонів років. Однак періодичності в 26-30 мільйонів як такої не спостерігається.

Якщо ж ми починаємо вивчати кратери на Землі ігеологічний склад осадових порід, ця ідея зазнає краху повністю. З усіх кратерів, які утворилися на Землі внаслідок падінь, менше чверті утворені об'єктами з хмари Оорта. Більш того, межі між геологічними періодами (тріасовий / юрський, юрський / крейдяний, крейдяний / палеоген) і геологічні записи, які відповідають подіям вимирання, показують, що тільки вимирання 65 мільйонів років тому володіє шаром пилу і попелу, який ми могли б асоціювати з великим ударом.

Прикордонний шар крейдяного і палеогеновогоперіодів характерно виділяється в осадової породи, але представлений тонким шаром попелу, і його склад розповідає нас про неземне походження тіла, яке призвело до масового вимирання.

Думка про те, що масові вимирання відбуваються наперіодичній основі цікава і переконлива, але у неї просто не існує переконливих доказів. Думка про те, що проходження Сонця через галактичну площину призводить до періодичних вимирань, теж цікава, але бездоказово. Нам відомо, що через кожні півмільйона років в межах досяжності хмари Оорта проходять зірки, але в даний час ми далекі від цих подій. У найближчому доступному для огляду майбутньому Землі не загрожує природний катаклізм, викликаний Всесвіту. Навпаки, найбільшу загрозу для нас представляємо ми самі.