Während viele Menschen darüber streiten, wie und wo die Menschheit enden wird, zweifelt niemand an der Grundursache und dem Katalysator für das letzte größte Aussterben der Erde: Ein massiver, großer Körper aus dem Weltraum kollidierte mit der Erde. Vor ungefähr 65 Millionen Jahren fiel ein Asteroid mit einem Durchmesser von 5 bis 10 Kilometern an der Stelle des heutigen Golfs von Mexiko und zerstörte 30 bis 50% der Arten, wodurch die Dinosaurier endeten. Wird in naher Zukunft ein weiteres ähnliches Ereignis erwartet?
Es gibt also eine Theorie, dass unsere galaktische Scheibe alle 26 bis 30 Millionen Jahre Kometen in der Oort-Wolke verdrängt, was zu periodischen Aussterben und Kometenbeschuss auf der Erde führt. Was ist mit uns? Gibt es eine solche Bedrohung für uns und ist diese Theorie selbst gültig?
Um ehrlich zu sein, besteht immer die Gefahr des Massensterbens, aber es ist besonders wichtig, diese Gefahr zu quantifizieren.
Aussterbungsbedrohungen in unserem Sonnensystem - durch kosmische Bombardierungen - kommen normalerweise aus zwei Quellen: dem Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter und dem Kuipergürtel und der Oort-Wolke außerhalb der Neptunbahn. Im Fall des Asteroidengürtels, der verdächtigt (aber nicht sicher) ist, Dinosaurier zu töten, verringern sich unsere Chancen, mit einem großen Objekt zusammenzustoßen, mit der Zeit. Und hier ist der Grund: Die Menge an Materie zwischen Mars und Jupiter nimmt mit der Zeit ab, und es gibt keinen Mechanismus, um sie wieder aufzufüllen. Dies wird deutlich, wenn wir verschiedene Dinge betrachten: das junge Sonnensystem, Modelle unseres eigenen Sonnensystems und die meisten luftlosen Welten ohne besonders aktive Geologie wie Mond, Merkur, die meisten Monde von Jupiter und Saturn.
Wir sehen zum Beispiel die Geschichte der Kraterbildung des Mondes, wenn wir ihn betrachten. Wo die Flecken heller sind - Mondhöhen - sehen wir eine lange Geschichte schwerer Kraterbildung, die bis in die frühen Tage des Sonnensystems vor 4 Milliarden Jahren zurückreicht. Es gibt viele große Krater mit kleineren Kratern im Inneren: Dies ist ein Hinweis auf die erhöhte Asteroidenaktivität zu dieser Zeit. Aber wenn Sie sich die dunklen Regionen (Mondmeere) ansehen, gibt es nicht viele Krater im Inneren. Radiometrische Datierungen haben gezeigt, dass die meisten dieser Gebiete 3 bis 3,5 Milliarden Jahre alt sind und sich die Anzahl der Krater auf ihnen von anderen unterscheidet. Die jüngsten Regionen in Oceanus Procellarum (dem größten Meer auf dem Mond) sind nur 1,2 Milliarden Jahre alt und haben die geringsten Krater.
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Daraus folgt, dass der Asteroidengürtel im Laufe der Zeit immer seltener geworden ist. Dies wartet vielleicht noch nicht auf uns, aber irgendwann in den nächsten Milliarden Jahren sollte die Erde den letzten Aufprall des Asteroiden erleben, und wenn bis dahin noch Leben auf dem Planeten ist, könnte das letzte Massensterben mit einer solchen Katastrophe beginnen.
Aber die Oort-Wolke und der Kuipergürtel sind unterschiedlich.
Jenseits von Neptun hat das äußere Sonnensystem ein enormes katastrophales Potenzial. Hunderttausende - wenn nicht Millionen - große Eis- und Felsbrocken grasen in einer langgestreckten Umlaufbahn um unsere Sonne und warten darauf, dass eine vorbeiziehende Masse (es könnte Neptun, ein anderes Kuipergürtelobjekt oder eine Oort-Wolke, ein anderes System) Gravitationsstörungen verursacht. Diese Störung kann verschiedene Konsequenzen haben, aber unter anderem - den Körper in das innere Sonnensystem zu schicken, wo er sich als brillanter Komet manifestiert, der mit unserer Welt zu kollidieren droht.
Interaktionen mit Neptun oder anderen Kuipergürtel- oder Oort-Wolkenobjekten sind zufällig und unabhängig von dem, was in unserer Galaxie geschieht. Es besteht jedoch die Möglichkeit, dass das Durchqueren einer stellaren Region - wie der galaktischen Scheibe oder eines der Spiralarme - die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass Kometen regnen und mit er und die Chancen, dass der Komet die Erde trifft. Kürzlich erschien in American Scientist ein Artikel, in dem die ungefähr festgelegte Auslöschungsperiode von 26 bis 30 Millionen Jahren auf der Erde erörtert wurde, die teilweise der Zeitspanne von 28 bis 32 Millionen Jahren entspricht, in der das Sonnensystem die galaktische Ebene der Milchstraße passiert. Zufall oder Muster?
Die Antwort finden Sie in den Daten. Wir können die größten Aussterbungsereignisse der Erde sehen, die in Fossilien gefangen sind. Indem wir die Anzahl der Gattungen (ein allgemeinerer Schritt als die "Arten", nach denen wir Lebewesen klassifizieren; Menschen homo sapiens gehören zur Gattung homo) für eine bestimmte Zeit zählen und diese auf mehr als 500 Millionen Jahre hochrechnen (dank Sedimentgesteinen), wissen wir, wie viel Prozent gleichzeitig existierte und starb in einem bestimmten Zeitraum.
Phanerozoische Biodiversität: von unten - vor Millionen von Jahren; rechts - Tausende von Geburten. Alle Gattungen sind grau hervorgehoben; gut definierte Gattungen in Grün; roter langfristiger Trend; Die gelben Dreiecke markieren die fünf größten Aussterben. in blau andere Aussterbungsereignisse.
Wir können dann nach Mustern in diesen Auslöschungsereignissen suchen. Der einfachste Weg, dies quantitativ zu tun, besteht darin, eine Fourier-Transformation auf diese Zyklen anzuwenden, um mögliche Muster zu finden. Wenn wir beispielsweise alle 100 Millionen Jahre Fälle von Massensterben sehen, die mit einem starken Rückgang der Anzahl der Gattungen einhergehen, zeigt die Fourier-Transformation einen großen Frequenzsprung von 1 / (100 Millionen Jahre). Was bedeutet das?
Wir sehen einen Sprung mit einer Frequenz von 140 Millionen Jahren und einen weiteren Sprung mit 62 Millionen Jahren. Diese Sprünge sehen riesig aus, aber nur relativ zu anderen Sprüngen, die völlig unbedeutend sind. In einem Zeitraum von nur 500 Millionen Jahren können Sie alle 140 Millionen Jahre drei mögliche Massensterben und alle 62 Millionen Jahre acht mögliche Massenauslöschungen vornehmen. (Aber wir sehen nicht so viel, so dass diese Periodizität nicht erhalten bleibt). Wenn Sie genau hinschauen, deutet nichts auf eine Häufigkeit des Aussterbens von 26 bis 30 Millionen Jahren hin. es gibt einfach keine überzeugenden Sprünge mit einer solchen Häufigkeit. Außerdem stammte von allen Kollisionen kosmischer Körper mit der Erde weniger als ein Viertel aus der Oort-Wolke. Es gibt ein altes Sprichwort: "Außergewöhnliche Ansprüche erfordern außergewöhnliche Beweise", aber Christopher Hitchens betrachtete es aus dem entgegengesetzten Blickwinkel:
"Was ohne Beweis akzeptiert werden kann, kann ohne Beweis abgelehnt werden."
Bisher gibt es keinen Grund zu der Annahme, dass der Durchgang durch die galaktische Ebene mit einer Zunahme der Häufigkeit katastrophaler Ereignisse einhergeht. Die Chancen, dass das Universum uns zu zerstören droht, sind äußerst gering.
Ethan Siegel
