מסה גדולה ונעה במהירות המכה על כדור הארץ תוכל בהחלט לגרום לאירוע הכחדה המונית. עם זאת, תיאוריה כזו תחייב הוכחות חזקות להשפעות תקופתיות, אשר לכדור הארץ לא נראה שיש. קרדיט תמונה: דון דיוויס / נאס

האם הכחדות המוניות תקופתיות? והאם אנו אמורים להגיע לאחד?

65 מיליון שנה, השפעה מחקה 30% מכל החיים על כדור הארץ. האם יכול להיות שתהיה עוד אחת קרובה?

"את מה שניתן לטעון ללא הוכחות, ניתן לפטור אותו ללא ראיות." -כריסטוף היצ'רס

לפני 65 מיליון שנה, אסטרואיד מסיבי, אולי חמישה עד עשרה קילומטרים לרוחב, הכה את כדור הארץ במהירויות העולות על 20,000 מיילים לשעה. בעקבות ההתנגשות הקטסטרופלית הזו הושמדו הרועבות הענקיות המכונות הדינוזאורים ששלטו על פני כדור הארץ במשך למעלה ממאה מיליון שנה. למעשה, כ- 30% מכלל המינים הקיימים כיום על כדור הארץ באותה תקופה נמחקו. זו לא הייתה הפעם הראשונה שכדור הארץ הוכה על ידי חפץ קטסטרופלי כל כך, ובהתחשב במה שיש שם, כנראה שזה לא יהיה האחרון. רעיון שנחשב במשך זמן רב הוא שהאירועים הללו הם למעשה תקופתיים, הנגרמים כתוצאה מתנועת השמש דרך הגלקסיה. אם זה המקרה, עלינו להיות מסוגלים לחזות מתי הבא יבוא, והאם אנו חיים בתקופה של סיכון מוגבר מאוד.

להיפגע מחתיכת ענק של פסולת חלל שזזה במהירות היא תמיד סכנה, אך הסכנה הייתה הגדולה ביותר בימיה הראשונים של מערכת השמש. קרדיט תמונה: נאס

תמיד יש סכנה של הכחדה המונית, אבל המפתח הוא לכמת את הסכנה הזו במדויק. איומי ההכחדה במערכת השמש שלנו - מהפצצה קוסמית - מגיעים בדרך כלל משני מקורות: חגורת האסטרואידים בין מאדים ליופיטר, וחגורת קויפר וענן אוורט מחוץ למסלולו של נפטון. לגבי חגורת האסטרואידים, מקורו החשוד (אך לא הוודאי) של רוצח הדינוזאורים, הסיכוי שלנו להיפגע מחפץ גדול פוחת משמעותית עם הזמן. יש סיבה טובה לכך: כמות החומר בין מאדים לצדק מתרוקנת עם הזמן, ללא שום מנגנון לחידושו. אנו יכולים להבין זאת על ידי התבוננות בכמה דברים: מערכות סולאריות צעירות, דגמים מוקדמים של מערכת השמש שלנו, ורוב העולמות חסרי האוויר ללא גיאולוגיות אקטיביות במיוחד: הירח, מרקורי ורוב הירחים של יופיטר ושבתאי.

התצפיות בעלות הרזולוציה הגבוהה ביותר של כל פני הירח צולמו לאחרונה על ידי האורביטר לסיור הירח. המריה (האזורים הצעירים והכהים יותר) מורגשות בבירור פחות מרימות הירח. קרדיט תמונה: נאס

ההיסטוריה של ההשפעות במערכת השמש שלנו נכתבת ממש על פניהם של עולמות כמו הירח. איפה שעלות הר הירחית - הנקודות הקלות יותר - אנו יכולים לראות היסטוריה ארוכת שנים של מכתשים כבדים, המתוארכים כל הדרך לימים המוקדמים ביותר במערכת השמש: לפני יותר מ -4 מיליארד שנה. ישנם מכתשים גדולים רבים עם מכתשים קטנים יותר וקטנים יותר בפנים: עדות לכך שהייתה פעילות גבוהה מאוד להפליא בשלב מוקדם. עם זאת, אם אתה מסתכל על האזורים החשוכים (מאריה הירח), אתה יכול לראות הרבה פחות מכתשים בפנים. מהתארוך הרדיומטרי עולה כי מרבית האזורים הללו הם בני 3 עד 3.5 מיליארד שנה, ואפילו זה שונה מספיק בכמות המכתשים הרבה פחות. האזורים הצעירים ביותר, שנמצאו באושנוס פרוקסלרום (הסוסה הגדולה ביותר בירח), הם רק 1.2 מיליארד שנה והם הפחות מכתשים.

האגן הגדול המוצג כאן, Oceanus Procellorum, הוא הגדול ביותר, וגם אחד הצעירים מכל מארי הירח, כפי שמעיד העובדה שהוא אחד המעטים שהצטברו. קרדיט תמונה: חללית נאס

מראיה זו ניתן להסיק כי חגורת האסטרואידים הולכת ומתפזרת עם הזמן, ככל שקצב המכתש צונח. אסכולת המחשבה המובילה היא שעדיין לא הגענו אליו, אך בשלב מסוים במהלך מיליארד השנים הבאות, כדור הארץ צריך לחוות את שביתת האסטרואידים הגדולה האחרונה שלו, ואם יש עדיין חיים בעולם, ההכחדה ההמונית האחרונה אירוע הנובע מקטסטרופה כזו. חגורת האסטרואידים מהווה סכנה פחותה להיום מאשר הייתה אי פעם בעבר.

אבל ענן אוורט וחגורת קויפר הם סיפורים שונים.

חגורת קויפר היא מיקומה של המספר הגדול ביותר של חפצים ידועים במערכת השמש, אך ענן האורט, קלוש ומרוחק יותר, לא רק מכיל הרבה יותר, אלא סביר יותר להיפגע על ידי מסה חולפת כמו כוכב אחר. קרדיט תמונה: נאס

מעבר לנפטון במערכת השמש החיצונית, יש פוטנציאל אדיר לקטסטרופה. מאות אלפים - אם לא מיליונים - נתחי קרח וסלע גדולים שממתינים במסלול עקבי סביב השמש שלנו, שם יש למסה חולפת (כמו נפטון, עוד חגורת קויפר / אובייקט ענן אוורט, או כוכב / כוכב לכת) פוטנציאל לשבש אותו בכבידה. לשיבוש יכולות להיות מספר תוצאות, אך אחת מהן היא לזרוק אותה לעבר מערכת השמש הפנימית, לשם היא יכולה להגיע כשביט מבריק, אך גם היא יכולה להתנגש עם עולמנו.

בכל 31 מיליון שנה לערך, השמש עוברת דרך המישור הגלקטי, וחוצה את האזור בצפיפות הגדולה ביותר מבחינת קו הרוחב הגלקטי. אשראי תמונה: NASA / JPL-Caltech / R. כאב (מהאיור הראשי של הגלקסיה), שונה על ידי משתמש ויקימדיה Commons Cmglee.

האינטראקציות עם נפטון או חפצים אחרים בענן קויפר / ענן אוורט הם אקראיים ואינם תלויים בכל דבר אחר שקורה בגלקסיה שלנו, אך ייתכן שעוברים באזור עשיר בכוכבים - כמו הדיסק הגלקטי או אחת מזרועות הספירלה שלנו. - יכול לשפר את הסיכויים לסערת שביט, ואת הסיכוי לפגיעה בשביט בכדור הארץ. כאשר השמש עוברת דרך שביל החלב, יש זוית מעניינת של מסלולו: בערך אחת ל -31 מיליון שנה לערך, היא עוברת דרך המטוס הגלקסי. זו רק מכניקה מסלולית, שכן השמש וכל הכוכבים הולכים בשבילים אליפטיים סביב המרכז הגלקטי. אולם יש אנשים שטענו כי קיימות ראיות להכחדות תקופתיות באותו זמן, מה שעשוי לרמוז כי הכחדות אלו מופעלות על ידי סערת שביט כל 31 מיליון שנה.

אחוז המינים שנכחדו בפרקי זמן שונים. ההכחדה הגדולה ביותר הידועה היא גבול פרמיאן-טריאס לפני כ -250 מיליון שנה, שסיבתו עדיין לא ידועה. קרדיט תמונה: משתמש ויקימדיה Commons Smith609, עם נתונים של Raup & Smith (1982) ורודה ומולר (2005).

האם זה מתקבל על הדעת? ניתן למצוא את התשובה בנתונים. אנו יכולים להסתכל על אירועי ההכחדה העיקריים על פני כדור הארץ כפי שמעידים תיעוד המאובנים. השיטה בה אנו יכולים להשתמש היא לספור את מספר הסוגות (צעד אחד יותר גנרי מ"מין "באופן בו אנו מסווגים יצורים חיים; עבור בני אדם," ההומו "בהומו ספיינס הוא הסוג שלנו) הקיים בכל זמן נתון. אנו יכולים לעשות זאת בחזרה יותר מ -500 מיליון שנים, בזכות העדויות שנמצאו בסלע משקע, ומאפשרים לנו לראות אילו אחוזים קיימים וגם נפטרו בכל פרק זמן נתון.

לאחר מכן נוכל לחפש דפוסים באירועי הכחדה אלה. הדרך הקלה ביותר לעשות זאת, מבחינה כמותית, היא לבצע את טרנספורמציית פורייה של מחזורים אלה ולראות היכן (אם בכלל) תבניות מתגלות. אם היינו רואים אירועי הכחדה המונית כל 100 מיליון שנה, למשל, שם חלה ירידה גדולה במספר הז'אנרים עם התקופה המדויקת באותה פעם, אז טרנספורמציית פורייה הייתה מציגה קפיצת ענק בתדירות של 1 / (100 מיליון) שנים). אז בואו ונגש לזה: מה מראים נתוני ההכחדה?

מדד למגוון הביולוגי, ושינויים במספר הז'אנרים הקיימים בכל זמן נתון, כדי לזהות את אירועי ההכחדה העיקריים ביותר ב 500 מיליון השנים האחרונות. קרדיט תמונה: משתמש ויקימדיה Commons אלברט מסטרה, עם נתונים מ- Rohde, RA ומולר, RA

ישנן עדויות חלשות יחסית לספיד בתדירות של 140 מיליון שנה, ועוד ספייק, מעט חזק יותר, לאחר 62 מיליון שנה. איפה החץ הכתום, תוכלו לראות היכן תתרחש מחזור של 31 מיליון שנה. שני הדוקרנים האלה נראים ענקיים, אבל זה רק ביחס לשאר הדוקרנים האחרים, שהם לגמרי לא משמעותיים. כמה חזקים, באופן אובייקטיבי, שני הדוקרנים הללו, שהם עדותנו לתקופתיות?

נתון זה מראה את השינוי ב- Fourier של אירועי הכחדה במהלך 500 מיליון השנים האחרונות. החץ הכתום, שהוחדר על ידי א 'סיגל, מראה היכן תיכנס לתקופת 31 מיליון שנה. קרדיט תמונה: Rohde, RA & Muller, RA (2005). מחזורים במגוון מאובנים. טבע 434: 209–210.

במסגרת זמן של ~ 500 מיליון שנה בלבד, אתה יכול להתאים רק לשלוש הכחדות המוניות אפשריות של 140 מיליון שנה שם, ורק כ -8 אירועים אפשריים של 62 מיליון שנה. מה שאנחנו רואים לא מסתדר עם אירוע שמתרחש כל 140 מיליון או כל 62 מיליון שנה, אלא אם אנו רואים אירוע בעבר, יש סיכוי מוגבר לקיים אירוע אחר, 62 או 140 מיליון שנה בעבר או בעתיד. . אבל, כפי שניתן לראות בבירור, אין שום הוכחה לתקופתיות של 26-30 מיליון שנה בהכחדות הללו.

אם נתחיל להסתכל במכתשים שאנו מוצאים על פני כדור הארץ והרכבו הגיאולוגי של הסלע המשקע, הרעיון מתפרק לחלוטין. מבין כל ההשפעות המתרחשות על כדור הארץ, פחות מרבע מהם מגיעים מחפצים שמקורם בענן Oort. חמור מכך, מהגבולות בין טווחי זמנים גיאולוגיים (טריאסיים / יורהיים, יורתיים / קרטיקוןיים, או גבול הקרטיקון / הפליאוגן), והרישומים הגיאולוגיים המתאימים לאירועי הכחדה, רק האירוע מלפני 65 מיליון שנה מראה את האפר האופייני-ו שכבת אבק שאנו מקשרים עם השפעה רבה.

שכבת הגבול של הקרטיקון-פליאוגן מאוד מובחנת בסלע משקע, אך זו שכבת האפר הדקה וההרכב האלמנטרי שלה, שמלמד אותנו על המקור החיצוני של המפגע שגרם לאירוע ההכחדה ההמונית. קרדיט תמונה: ג'יימס ואן גונדי.

הרעיון שהכחדות המוניות הן תקופתיות הוא עניין מעניין ומשכנע, אבל העדויות פשוט לא קיימות לכך. הרעיון שמעבר השמש במישור הגלקטי גורם להשפעות תקופתיות מספר גם סיפור נהדר, אך שוב, אין שום הוכחות לכך. למעשה, אנו יודעים שכוכבים מגיעים בהישג יד של ענן Oort כל חצי מיליון שנה בערך, אך אנו בהחלט מרווחים היטב בין אותם אירועים כרגע. לעתיד הנראה לעין, כדור הארץ אינו נמצא בסיכון מוגבר לאסון טבע שיגיע מהיקום. במקום זאת, נראה שהסכנה הגדולה ביותר שלנו מציבה המקום היחיד שכולנו חוששים להסתכל עליו: אל עצמנו.

Starts With A Bang נמצא כעת בפורבס, והופץ מחדש בבינוני בזכות תומכי הפטרון שלנו. איתן כתב שני ספרים, מעבר לגלקסיה, וטרקנולוגיה: המדע של מסע בין כוכבים מטריקוורסנס ועד וורפ דרייב.