Ang isang malaki, mabilis na paglipat ng masa na tumatama sa Earth ay tiyak na may kakayahang magdulot ng isang kaganapan ng pagkalipol ng masa. Gayunpaman, ang gayong teorya ay mangangailangan ng malakas na katibayan ng pana-panahong epekto, na tila wala sa Earth. Credit ng larawan: Don Davis / NASA.

Panahon ba ang Mass Extinctions? At Sigurado ba Kami Para sa Isa?

65 milyong taon, isang epekto ang pumatay ng 30% ng lahat ng buhay sa Earth. May isa pa bang nalalapit?

"Ang maaaring iginawad nang walang katibayan, ay maaaring mapawalang-bisa nang walang katibayan." -Christopher Hitchens

65 milyong taon na ang nakalilipas, isang napakalaking asteroid, marahil lima hanggang sampung kilometro sa kabuuan, ang tumama sa Earth sa bilis na higit sa 20,000 milya bawat oras. Matapos ang pagbagsak ng sakuna na ito, ang mga higanteng behemoth na kilala bilang mga dinosaur, na nangibabaw sa ibabaw ng Earth sa loob ng higit sa 100 milyong taon, ay pinatay. Sa katunayan, sa paligid ng 30% ng lahat ng mga species na kasalukuyang umiiral sa Earth sa oras ay lipulin. Hindi ito ang unang pagkakataon na sinaktan ang Earth ng tulad ng isang sakuna na bagay, at binigyan kung ano ang nasa labas, malamang na hindi ito ang magiging huli. Ang isang ideya na isinasaalang-alang ng ilang oras ay ang mga kaganapang ito ay aktwal na pana-panahon, na sanhi ng paggalaw ng Araw sa pamamagitan ng kalawakan. Kung iyon ang kaso, dapat nating hulaan kung kailan darating ang susunod, at kung tayo ay nabubuhay sa isang oras na matindi ang panganib.

Ang pag-hit sa pamamagitan ng isang higanteng piraso ng mga mabilis na paglipat ng mga labi ng espasyo ay palaging isang panganib, ngunit ang panganib ay pinakadakilang sa mga unang araw ng Solar System. Credit ng larawan: NASA / GSFC, BENNU'S JOURNEY - Malakas na Bombardment.

Laging may panganib ng isang pagkalipol ng masa, ngunit ang susi ay tumpak na kinakalkula ang panganib na iyon. Ang mga banta ng pagkalipol sa aming Solar System - mula sa kosmikong pambobomba - sa pangkalahatan ay nagmula sa dalawang mapagkukunan: ang asteroid belt sa pagitan ng Mars at Jupiter, at ang Kuiper belt at Oort na ulap sa labas ng orbit ng Neptune. Para sa asteroid belt, ang pinaghihinalaang (ngunit hindi ang tiyak) na pinagmulan ng dinosaur-killer, ang aming mga logro na matamaan ng isang malaking bagay na makabuluhang bumaba sa paglipas ng panahon. Mayroong isang magandang dahilan para sa: ang dami ng materyal sa pagitan ng Mars at Jupiter ay maubos sa paglipas ng panahon, nang walang mekanismo para sa muling pagdadagdag nito. Mauunawaan natin ito sa pamamagitan ng pagtingin sa ilang mga bagay: mga batang Sistema ng Solar, mga unang modelo ng aming sariling Sistema ng Solar, at karamihan sa mga walang hangin na mundo na walang partikular na aktibong geolohiya: ang Buwan, mercury at karamihan ng buwan ng Jupiter at Saturn.

Ang mga pinakamataas na resolusyon ng pinakamataas na resolusyon ng buong ibabaw ng lunar ay kinuha kamakailan ng Lunar Reconnaissance Orbiter. Ang maria (mas bata, mas madidilim na mga rehiyon) ay malinaw na hindi gaanong cratered na ang mga lunar highlands. Credit ng larawan: NASA / GSFC / Arizona State University (naipon ni I. Antonenko).

Ang kasaysayan ng mga epekto sa aming Solar System ay literal na nakasulat sa mga mukha ng mga mundo tulad ng Buwan. Nasaan ang mga lunar highlands - ang mas magaan na lugar - makikita natin ang isang matagal na kasaysayan ng mabibigat na cratering, na nakikipag-date sa lahat ng mga unang araw sa Solar System: higit sa 4 bilyong taon na ang nakakaraan. Mayroong isang mahusay na maraming malalaking mga kawah na may mas maliit at mas maliit na mga kawah sa loob: katibayan na mayroong isang hindi kapani-paniwalang mataas na antas ng aktibidad na epekto maaga. Gayunpaman, kung titingnan mo ang madilim na mga rehiyon (ang lunar maria), makikita mo ang mas kaunting mga crater sa loob. Ipinakikita ng Radiometric dating na ang karamihan sa mga lugar na ito ay nasa pagitan ng 3 at 3.5 bilyong taong gulang, at kahit na magkakaiba ito na ang halaga ng cratering ay mas mababa. Ang bunsong mga rehiyon, na natagpuan sa Oceanus Procellarum (ang pinakamalaking asawa sa buwan), mga 1.2 bilyong taong gulang lamang at ang pinakamaliit na bunganga.

Ang malaking palanggana na ipinakita dito, ang Oceanus Procellorum, ang pinakamalaki at isa rin sa bunso sa lahat ng lunar maria, tulad ng ebidensya ng katotohanan na ito ay isa sa mga pinakakaunting bunganga. Credit ng larawan: NASA / JPL / Galileo spacecraft.

Mula sa katibayan na ito, maaari nating ipahiwatig na ang asteroid belt ay nakakakuha ng sparser at sparser sa paglipas ng panahon, habang bumababa ang rate ng cratering. Ang nangungunang paaralan ng pag-iisip ay hindi pa natin ito naabot, ngunit sa ilang sandali sa susunod na ilang bilyong taon, nararanasan ng Daigdig ang napakahuling huling asteroid strike, at kung mayroon pa ring buhay sa mundo, ang huling pagkalipol ng masa kaganapan na nagmula sa tulad ng isang sakuna. Ang sinturon ng asteroid ay nagbabawas ng isang panganib, ngayon kaysa sa dati.

Ngunit ang ulap ng Oort at ang Kuiper belt ay magkakaibang mga kwento.

Ang Kuiper belt ay ang lokasyon ng pinakadakilang bilang ng mga kilalang bagay sa Sistema ng Solar, ngunit ang Oort cloud, fainter at higit na malayo, hindi lamang naglalaman ng marami, ngunit mas malamang na maalala ng isang dumaraan na masa tulad ng isa pang bituin. Credit ng larawan: NASA at William Crochot.

Sa labas ng Neptune sa panlabas na Solar System, mayroong napakalaking potensyal para sa isang sakuna. Daan-daang libo - kung hindi milyon-milyon - ng malalaking mga chunks ng yelo at rock na naghihintay sa isang marupok na orbit sa paligid ng aming Araw, kung saan ang isang lumipas na masa (tulad ng Neptune, isa pang Kuiper belt / Oort cloud object, o isang dumaan na bituin / planeta) ay mayroong potensyal na guluhin ito. Ang pagkagambala ay maaaring magkaroon ng anumang bilang ng mga kinalabasan, ngunit ang isa sa kanila ay ihagis ito patungo sa panloob na Sistema ng Solar, kung saan maaaring dumating ito bilang isang napakatalino na kometa, ngunit kung saan maaari rin itong mabangga sa ating mundo.

Tuwing 31 milyong taon o higit pa, ang Araw ay gumagalaw sa galactic na eroplano, na tumatawid sa rehiyon ng pinakadakilang density sa mga tuntunin ng galactic latitude. Credit ng larawan: NASA / JPL-Caltech / R. Si Hurt (ng pangunahing paglalarawan ng kalawakan), na binago ng gumagamit ng Wikimedia Commons na Cmglee.

Ang mga pakikipag-ugnay sa Neptune o iba pang mga bagay sa Kuiper belt / Oort cloud ay random at independiyenteng ng anumang bagay na nangyayari sa ating kalawakan, ngunit posible na dumaan sa isang rehiyon na mayaman sa bituin - tulad ng galactic disk o isa sa aming mga spiral arm - Maaaring mapahusay ang mga logro ng isang comet na bagyo, at ang pagkakataon ng isang comet strike sa Earth. Habang gumagalaw ang Araw sa Milky Way, mayroong isang kagiliw-giliw na quirk ng orbit nito: humigit-kumulang isang beses sa bawat 31 milyong taon o higit pa, dumaan ito sa galactic plane. Ito lamang ang mga mekaniko ng orbital, dahil ang Araw at lahat ng mga bituin ay sumusunod sa mga elliptical path sa paligid ng galactic center. Ngunit inangkin ng ilang tao na mayroong katibayan para sa pana-panahong pagkalipol sa parehong beses, na maaaring iminumungkahi na ang mga pagkalipol na ito ay na-trigger ng isang comet na bagyo tuwing 31 milyong taon.

Ang porsyento ng mga species na nawala sa panahon ng iba't ibang mga agwat ng oras. Ang pinakamalaking kilalang pagkalipol ay ang hangganan ng Permian-Triassic mga 250 milyong taon na ang nakalilipas, na ang dahilan ay hindi pa rin alam. Credit ng larawan: gumagamit ng Wikimedia Commons na si Smith609, na may data mula sa Raup & Smith (1982) at Rohde at Muller (2005).

Posible ba iyon? Ang sagot ay matatagpuan sa data. Maaari naming tingnan ang mga pangunahing kaganapan ng pagkalipol sa Earth tulad ng ebidensya ng fossil record. Ang pamamaraan na maaari nating gamitin ay bilangin ang bilang ng genera (isang hakbang na mas generic kaysa sa "species" kung paano namin naiuri ang mga nabubuhay na tao; para sa mga tao, ang "homo" sa homo sapiens ay ang aming genus) na umiiral sa anumang naibigay na oras. Maaari nating gawin ito pabalik ng higit sa 500 milyong taon sa oras, salamat sa ebidensya na natagpuan sa sedimentary rock, na nagpapahintulot sa amin na makita kung anong porsyento ang parehong umiiral at namatay din sa anumang naibigay na agwat.

Pagkatapos ay maaari naming maghanap para sa mga pattern sa mga kaganapan ng pagkalipol na ito. Ang pinakamadaling paraan upang gawin ito, sa dami, ay gawin ang Fourier na pagbabago ng mga siklo na ito at tingnan kung saan lumabas (kung saan man) ang mga pattern ay lumitaw. Kung nakita natin ang mga kaganapan sa pagkalipol ng bawat 100 milyong taon, halimbawa, kung saan mayroong isang malaking pagbagsak sa bilang ng genera na may eksaktong panahon sa bawat oras, kung gayon ang Fourier na pagbabago ay magpapakita ng isang malaking spike sa dalas ng 1 / (100 milyon taon). Kaya't tama tayo: ano ang ipinapakita ng data ng pagkalipol?

Ang isang sukatan ng biodiversity, at mga pagbabago sa bilang ng genera na umiiral sa anumang naibigay na oras, upang makilala ang pinaka pangunahing mga kaganapan ng pagkalipol sa nakaraang 500 milyong taon. Credit ng larawan: gumagamit ng Wikimedia Commons na si Albert Mestre, na may data mula sa Rohde, RA, at Muller, RA

Mayroong medyo mahina na katibayan para sa isang spike na may dalas na 140 milyong taon, at isa pa, bahagyang mas malakas na spike sa 62 milyong taon. Kung saan ang orange arrow, maaari mong makita kung saan magaganap ang isang 31 milyong taon. Ang dalawang spike na ito ay mukhang napakalaking, ngunit iyon ay may kaugnayan lamang sa iba pang mga spike, na lubos na hindi gaanong kabuluhan. Gaano kalakas, objectively, ang dalawang spike na ito, na kung saan ay ang aming ebidensya para sa periodicity?

Ipinapakita ng figure na ito ang Fourier na pagbabago ng mga kaganapan ng pagkalipol sa nakalipas na 500 milyong taon. Ang orange arrow, na ipinasok ni E. Siegel, ay nagpapakita kung saan magkakasya ang isang 31 milyong taon na pagkakasunud-sunod. Credit credit: Rohde, RA & Muller, RA (2005). Mga siklo sa pagkakaiba-iba ng fossil. Kalikasan 434: 209–210.

Sa isang tagal ng panahon ng ~ 500 milyong taon, maaari ka lamang magkasya ng tatlong posibleng 140 milyong taong pagkalipol ng masa doon, at halos 8 posibleng 62 milyong taon na mga kaganapan. Ang nakikita natin ay hindi akma sa isang kaganapan na nangyayari tuwing 140 milyon o tuwing 62 milyong taon, ngunit sa halip kung makakita tayo ng isang kaganapan sa nakaraan, mayroong isang mas mataas na pagkakataon na magkaroon ng isa pang kaganapan alinman sa 62 o 140 milyong taon sa nakaraan o hinaharap . Ngunit, tulad ng malinaw mong nakikita, walang katibayan para sa isang 26-3030 milyong taong pagkakasunud-sunod sa mga pagkalipol na ito.

Kung sinimulan natin ang pagtingin sa mga kawah na matatagpuan namin sa Earth at ang geological na komposisyon ng sedimentary rock, gayunpaman, ang ideya ay bumagsak nang buo. Sa lahat ng mga epekto na nangyayari sa Earth, mas mababa sa isang-kapat ng mga ito ay nagmula sa mga bagay na nagmula sa ulap ng Oort. Mas masahol pa, sa mga hangganan sa pagitan ng mga geological timescales (Triassic / Jurassic, Jurassic / Cretaceous, o ang Cretaceous / Paleogene border), at ang mga geological record na tumutugma sa mga kaganapan ng pagkalipol, tanging ang kaganapan mula 65 milyong taon na ang nakalilipas ay nagpapakita ng katangian na abo-at -dust layer na maiugnay namin sa isang pangunahing epekto.

Ang layer ng hangganan ng Cretaceous-Paleogene ay napaka natatangi sa sedimentary rock, ngunit ito ay ang manipis na layer ng abo, at ang sangkap na sangkap nito, na nagtuturo sa amin tungkol sa extraterrestrial na pinagmulan ng epekto na nagdulot ng kaganapan ng pagkalipol ng masa. Credit ng larawan: James Van Gundy.

Ang ideya na ang mga pagkalipol ng masa ay pana-panahon ay isang kawili-wili at nakakahimok ng isa, ngunit ang katibayan ay wala doon. Ang ideya na ang pagpasa ng Araw sa pamamagitan ng galactic plane ay nagdudulot ng pana-panahong epekto ay nagsasabi ng isang mahusay na kuwento, ngunit muli, walang ebidensya. Sa katunayan, alam natin na ang mga bituin ay hindi maaabot ng ulap ng Oort tuwing kalahating milyong taon o higit pa, ngunit tiyak na mahusay kami sa pagitan ng mga kaganapan sa kasalukuyan. Para sa mahuhulaan na hinaharap, ang Earth ay hindi nadagdagan ang panganib ng isang natural na sakuna na nagmula sa Uniberso. Sa halip, mukhang ang pinakamatinding panganib ay inilalagay ng isang lugar na kinatakutan nating lahat: sa ating sarili.

Ang Starts With A Bang ay nasa Forbes na ngayon, at nai-publish sa Medium salamat sa aming mga tagasuporta ng Patreon. Mayroong akda si Ethan ng dalawang libro, Beyond The Galaxy, at Treknology: Ang Science of Star Trek mula sa Tricorder hanggang Warp Drive.