65 miljoen jaar geleden trof een enorme asteroïde, vijf tot tien kilometer in doorsnede, de aarde met snelheden van meer dan 30.000 kilometer per uur. Deze catastrofale botsing vernietigde de gigantische wezens die we kennen als dinosauriërs, die de aarde meer dan 100 miljoen jaar hebben geregeerd. Opmerkelijk is dat toen ongeveer 30% van alle soorten die momenteel op aarde voorkomen, werden vernietigd. Die tijd was verre van de eerste waarin een catastrofaal object in de aarde valt, en het is zeker niet de laatste. Er wordt aangenomen dat dergelijke gebeurtenissen periodiek plaatsvinden als gevolg van de beweging van de zon door de melkweg. Als dat zo is, zouden we moeten kunnen voorspellen wanneer de volgende dergelijke gebeurtenis eraan komt en of we ons zorgen moeten maken over onze eigen bestemming.
De dreiging van massa-extinctie bestaat altijd, maar het is niet altijd mogelijk om deze nauwkeurig te berekenen. Bedreigingen in ons zonnestelsel - in verband met ruimtebombardementen - komen meestal uit twee bronnen: de asteroïdengordel tussen Mars en Jupiter en de Kuipergordel en de Oortwolk buiten de baan van Neptunus. Voor de asteroïdengordel, die ervan wordt verdacht (maar niet zeker) dinosauriërs te doden, neemt onze kans om in het gezicht van een groot object te komen na verloop van tijd af. Omdat het materiaal tussen Mars en Jupiter geleidelijk uitgeput raakt en er niets meer is om het te vervangen. We begrijpen dit als we naar twee dingen kijken: het jonge zonnestelsel, de vroege modellen van ons zonnestelsel en de meeste luchtloze werelden zonder actieve geologie: de maan, Mercurius, de meeste manen van Jupiter en Saturnus.
De geschiedenis van de val in ons zonnestelsel is letterlijk geschreven op de gezichten van werelden zoals de maan. De hooglanden van de Maan - lichtpuntjes - laten ons de geschiedenis zien van zware bombardementen vanuit het vroege zonnestelsel, meer dan 4 miljard jaar geleden. Er zijn veel grote kraters met binnenin kleinere kraters, wat duidt op een extreem hoge activiteit op dat moment. Als je echter naar de donkere gebieden (maanzeeën) kijkt, zul je binnenin niet veel kraters zien. Radiometrische datering toont aan dat de meeste van deze zones tussen de 3 en 3,5 miljard jaar oud zijn. De jongste regio's in de grootste zee van de maan, Oceanus Procellarum, zijn slechts 1,2 miljard jaar oud en relatief recent ontstaan.
Op basis van deze gegevens kunnen we concluderen dat de asteroïdengordel in de loop van de tijd dunner wordt en dat de snelheid van kratervorming afneemt. Er wordt aangenomen dat we hier nog ver van verwijderd zijn, maar in de komende paar miljard jaar zal de aarde de laatste serieuze inslag van de asteroïde ondergaan, en als er nog leven op zit, is een massa-uitsterving onvermijdelijk. De asteroïdengordel vormt tegenwoordig een minder grote bedreiging dan in het verleden.
Maar de Oortwolk en de Kuipergordel zijn totaal verschillende verhalen.
Promotie video:
Voorbij Neptunus, in het buitenste zonnestelsel, schuilt een diepe dreiging. Honderdduizenden - zo niet miljoenen - grote brokken ijs en rots zweven in ijle banen rond de zon, wachtend op de verstoringen die worden veroorzaakt door de passage van grote massa's. Een schending van de baan kan tot verschillende uitkomsten leiden, waaronder het sturen van een object naar het binnenste zonnestelsel, waar het als een schitterende komeet zal aankomen en mogelijk ergens tegenaan botst.
Interacties met Neptunus of andere Kuipergordel- en Oortwolk-objecten zijn willekeurig en onafhankelijk van de processen van ons melkwegstelsel, maar er is een mogelijkheid dat het passeren van een gebied met veel sterren - zoals de galactische schijf of een van de spiraalarmen - de kans op komeetregen en komeetinslag op Aarde. Terwijl de zon door de Melkweg beweegt, passeert hij elke 31 miljoen jaar het galactische vlak. Dit is een puur orbitaal mechaniek, aangezien de zon en alle sterren langs elliptische paden rond het centrum van de melkweg bewegen. Maar sommige mensen hebben beweerd dat periodieke uitstervingen precies met dezelfde frequentie plaatsvonden. Dat wil zeggen, deze uitstervingen kunnen worden veroorzaakt door komeetregen, die eens in de 31 miljoen jaar voorkomt.
Is het mogelijk? Het antwoord is te vinden in de data. We kunnen grote uitstervingsgebeurtenissen op aarde beschouwen als mijlpalen in het fossielenbestand. We kunnen het aantal geslachten tellen (dit is net boven de "soort" in onze classificatie van levende wezens; het menselijk ras is homo in homo sapiens) dat op een bepaald moment bestond. We kunnen dit doen door 500 miljoen jaar terug te gaan in de tijd dankzij ontdekkingen in afzettingsgesteenten.
We kunnen patronen zoeken in deze uitstervingsgebeurtenissen. De eenvoudigste manier om dit kwantitatief te doen, is de Fourier-transformatie gevolgd door een zoektocht naar patronen. Als we bijvoorbeeld elke 100 miljoen jaar massale uitsterving zien, met een grote uitsterving van het aantal soorten na een bepaalde tijdsperiode, zal de Fourier-transformatie een grote uitbarsting vertonen met een frequentie van 1 / (100 miljoen jaar). Wat laten de extinctie-gegevens zien?
Meting van de biodiversiteit, evenals veranderingen in het aantal geslachten, op een bepaald moment, waarbij de meeste grote uitstervingsgebeurtenissen van de afgelopen 500 miljoen jaar aan het licht kwamen
Er is relatief zwak bewijs voor een frequentie van 140 miljoen jaar en zelfs nog sterker bewijs voor sprongen om de 62 miljoen jaar. Waar de oranje pijl is, zie je een periodiciteit van 31 miljoen jaar. Deze twee sprongen lijken enorm, maar alleen in verhouding tot andere sprongen, die volkomen onbeduidend zijn. Hoe sterk zijn deze twee sprongen, objectief gezien, die periodiciteit aantonen?
Deze figuur toont de Fourier-transformatie voor uitstervingsgebeurtenissen in de afgelopen 500 miljoen jaar. De oranje pijl geeft aan waar de periodiciteit van 31 miljoen jaar zou passen.
In slechts 500 miljoen jaar kun je drie mogelijke massa-uitstervingen plaatsen met een periode van 140 miljoen jaar en acht met een periode van 62 miljoen jaar. Wat we zien, past niet in dergelijke periodes met dergelijke gebeurtenissen; als een dergelijke gebeurtenis zich in het verleden heeft voorgedaan, is de kans groter dat het over 62 of 140 miljoen jaar zal gebeuren. De frequentie van 26-30 miljoen wordt echter niet als zodanig waargenomen.
Als we kraters op aarde en de geologische samenstelling van afzettingsgesteenten gaan bestuderen, stort dit idee volledig in. Van alle kraters die op aarde zijn ontstaan door valpartijen, wordt minder dan een kwart gevormd door objecten uit de Oortwolk. Bovendien geven de grenzen tussen geologische perioden (Trias / Jura, Jura / Krijt, Krijt / Paleogeen) en geologische gegevens die overeenkomen met uitstervingsgebeurtenissen aan dat alleen het uitsterven 65 miljoen jaar geleden een laag stof en as heeft waarmee we associëren een grote klap.
De grenslaag van het Krijt en het Paleogeen valt karakteristiek op in het sedimentair gesteente, maar wordt weergegeven door een dunne laag as, en de samenstelling ervan vertelt ons over de buitenaardse oorsprong van het lichaam, wat leidde tot de massa-extinctie
Het idee dat massa-uitstervingen periodiek plaatsvinden, is interessant en dwingend, maar er is simpelweg geen sluitend bewijs voor. Het idee dat de passage van de zon door het galactische vlak leidt tot periodieke uitstervingen is ook interessant, maar niet bewezen. We weten dat sterren elke half miljoen jaar binnen het bereik van de Oortwolk passeren, maar op dit moment zijn we ver verwijderd van deze gebeurtenissen. In de nabije toekomst wordt de aarde niet bedreigd door een natuurramp veroorzaakt door het heelal. Integendeel, wij vormen zelf de grootste bedreiging voor ons.
ILYA KHEL
