Vor 65 Millionen Jahren traf ein massiver Asteroid mit einem Durchmesser von fünf bis zehn Kilometern die Erde mit einer Geschwindigkeit von mehr als 30.000 Stundenkilometern. Diese katastrophale Kollision zerstörte die riesigen Kreaturen, die wir als Dinosaurier kennen und die die Erde seit über 100 Millionen Jahren regieren. Bemerkenswerterweise wurden zu diesem Zeitpunkt etwa 30% aller derzeit auf der Erde existierenden Arten zerstört. Diese Zeit war weit entfernt von der ersten, als ein katastrophales Objekt in die Erde fiel, und es wurde sicherlich nicht die letzte. Es wird angenommen, dass solche Ereignisse aufgrund der Bewegung der Sonne durch die Galaxie regelmäßig auftreten. Wenn ja, sollten wir vorhersagen können, wann das nächste derartige Ereignis kommt und ob wir uns um unser eigenes Schicksal sorgen sollten.
Die Gefahr des Massensterbens besteht immer, aber es ist nicht immer möglich, sie genau zu berechnen. Bedrohungen in unserem Sonnensystem - verbunden mit Weltraumbomben - kommen normalerweise aus zwei Quellen: dem Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter und dem Kuipergürtel und der Oort-Wolke außerhalb der Umlaufbahn von Neptun. Für den Asteroidengürtel, der verdächtigt (aber nicht sicher) ist, Dinosaurier zu töten, verringern sich unsere Chancen, einem großen Objekt ins Gesicht zu sehen, mit der Zeit. Weil das Material zwischen Mars und Jupiter allmählich erschöpft ist und es nichts gibt, was es ersetzen könnte. Wir verstehen dies, wenn wir zwei Dinge betrachten: das junge Sonnensystem, die frühen Modelle unseres Sonnensystems und die meisten luftlosen Welten ohne aktive Geologie: den Mond, Merkur, die meisten Monde von Jupiter und Saturn.
Die Geschichte der Stürze in unserem Sonnensystem ist buchstäblich auf die Gesichter von Welten wie dem Mond geschrieben. Das Mondhochland - Lichtblicke - zeigt uns die Geschichte der schweren Bombenangriffe des frühen Sonnensystems vor mehr als 4 Milliarden Jahren. Es gibt viele große Krater mit kleineren Kratern im Inneren, was auf ein extrem hohes Aktivitätsniveau zu dieser Zeit hinweist. Wenn Sie jedoch die dunklen Bereiche (Mondmeere) betrachten, werden Sie nicht viele Krater im Inneren sehen. Radiometrische Datierungen zeigen, dass die meisten dieser Zonen zwischen 3 und 3,5 Milliarden Jahre alt sind. Die jüngsten Regionen im größten Mondmeer, Oceanus Procellarum, sind erst 1,2 Milliarden Jahre alt und erst vor relativ kurzer Zeit entstanden.
Basierend auf diesen Daten können wir schließen, dass der Asteroidengürtel mit der Zeit dünner wird und die Geschwindigkeit der Kraterbildung sinkt. Es wird angenommen, dass wir noch weit davon entfernt sind, aber in den nächsten Milliarden Jahren wird die Erde den letzten ernsthaften Aufprall des Asteroiden erhalten, und wenn noch Leben darauf ist, ist ein Massensterben unvermeidlich. Der Asteroidengürtel ist heute weniger bedrohlich als früher.
Aber die Oort-Wolke und der Kuipergürtel sind ganz andere Geschichten.
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Jenseits von Neptun lauert im äußeren Sonnensystem eine tiefe Bedrohung. Hunderttausende - wenn nicht Millionen - großer Eis- und Felsbrocken schweben in dünnen Bahnen um die Sonne und warten auf die Störungen, die durch den Durchgang großer Massen verursacht werden. Eine Verletzung der Umlaufbahn kann zu unterschiedlichen Ergebnissen führen, darunter das Senden eines Objekts in das innere Sonnensystem, wo es als brillanter Komet ankommt und möglicherweise mit etwas kollidiert.
Interaktionen mit Neptun oder anderen Objekten des Kuipergürtels und der Oort-Wolke sind zufällig und unabhängig von den Prozessen unserer Galaxie. Es besteht jedoch die Möglichkeit, dass das Durchqueren einer stellaren Region - wie der galaktischen Scheibe oder eines der Spiralarme - die Wahrscheinlichkeit eines Kometenregens und eines Kometeneinschlags erhöht Erde. Während sich die Sonne durch die Milchstraße bewegt, passiert sie alle 31 Millionen Jahre die galaktische Ebene. Dies ist eine rein orbitale Mechanik, da sich die Sonne und alle Sterne auf elliptischen Pfaden um das Zentrum der Galaxie bewegen. Einige Leute haben jedoch argumentiert, dass periodische Auslöschungen genau mit der gleichen Häufigkeit auftraten. Das heißt, diese Auslöschungen könnten durch Kometenregen verursacht werden, der alle 31 Millionen Jahre auftritt.
Ist das möglich? Die Antwort finden Sie in den Daten. Wir können wichtige Aussterbungsereignisse auf der Erde als Meilensteine im Fossilienbestand betrachten. Wir können die Anzahl der Gattungen zählen (dies ist knapp über der "Spezies" in unserer Klassifikation der Lebewesen; die Menschheit ist Homo in Homo Sapiens), die zu einer bestimmten Zeit existierten. Wir können dies erreichen, indem wir dank Entdeckungen in Sedimentgesteinen 500 Millionen Jahre zurückreichen.
Wir können nach Mustern in diesen Auslöschungsereignissen suchen. Der einfachste Weg, dies quantitativ zu tun, ist die Fourier-Transformation, gefolgt von einer Suche nach Mustern. Wenn wir zum Beispiel alle 100 Millionen Jahre Ereignisse des Massensterbens sehen, bei denen die Anzahl der Arten nach einem bestimmten Zeitraum stark ausgestorben ist, zeigt die Fourier-Transformation einen großen Ausbruch mit einer Häufigkeit von 1 / (100 Millionen Jahren). Was zeigen die Extinktionsdaten?
Die Messung der biologischen Vielfalt sowie die Veränderung der Anzahl der Gattungen zu einem bestimmten Zeitpunkt zeigen die meisten der wichtigsten Aussterbungsereignisse der letzten 500 Millionen Jahre
Es gibt einige relativ schwache Beweise für eine Häufigkeit von 140 Millionen Jahren und noch stärkere Beweise für Sprünge alle 62 Millionen Jahre. Wo sich der orangefarbene Pfeil befindet, sehen Sie eine Periodizität von 31 Millionen Jahren. Diese beiden Sprünge scheinen riesig, aber nur in Bezug auf andere Sprünge, die völlig unbedeutend sind. Wie stark sind diese beiden Sprünge objektiv und zeigen Periodizität?
Diese Abbildung zeigt die Fourier-Transformation für Extinktionsereignisse in den letzten 500 Millionen Jahren. Der orangefarbene Pfeil zeigt an, wo die Periodizität von 31 Millionen Jahren passen würde.
In nur 500 Millionen Jahren können Sie drei mögliche Massensterben mit einem Zeitraum von 140 Millionen Jahren und acht mit einem Zeitraum von 62 Millionen Jahren platzieren. Was wir sehen, passt nicht in solche Perioden mit solchen Ereignissen; Wenn ein solches Ereignis in der Vergangenheit stattgefunden hat, besteht eine erhöhte Wahrscheinlichkeit, dass es in 62 oder 140 Millionen Jahren eintreten wird. Die Häufigkeit von 26 bis 30 Millionen wird als solche jedoch nicht beobachtet.
Wenn wir anfangen, Krater auf der Erde und die geologische Zusammensetzung von Sedimentgesteinen zu untersuchen, bricht diese Idee vollständig zusammen. Von allen Kratern, die sich aufgrund von Stürzen auf der Erde gebildet haben, werden weniger als ein Viertel von Objekten aus der Oort-Wolke gebildet. Darüber hinaus weisen die Grenzen zwischen geologischen Perioden (Trias / Jura, Jura / Kreidezeit, Kreidezeit / Paläogen) und geologischen Aufzeichnungen, die Auslöschungsereignissen entsprechen, darauf hin, dass nur die Auslöschung vor 65 Millionen Jahren eine Staub- und Ascheschicht aufweist, mit der wir möglicherweise in Verbindung bringen ein großer Schlag.
Die Grenzschicht der Kreide- und Paläogenzeit sticht im Sedimentgestein charakteristisch hervor, wird jedoch durch eine dünne Ascheschicht dargestellt, und ihre Zusammensetzung gibt Aufschluss über den außerirdischen Ursprung des Körpers, der zum Massensterben führte
Die Idee, dass Massensterben regelmäßig auftritt, ist interessant und überzeugend, aber es gibt einfach keine schlüssigen Beweise dafür. Die Idee, dass der Durchgang der Sonne durch die galaktische Ebene zu periodischen Auslöschungen führt, ist ebenfalls interessant, aber unbegründet. Wir wissen, dass Sterne alle eine halbe Million Jahre in Reichweite der Oort-Wolke vorbeiziehen, aber wir sind derzeit weit von diesen Ereignissen entfernt. In naher absehbarer Zukunft ist die Erde nicht durch eine vom Universum verursachte Naturkatastrophe bedroht. Im Gegenteil, wir selbst stellen die größte Bedrohung für uns dar.
ILYA KHEL
