地球に衝突する大きな急速に移動する質量は、確かに大量絶滅イベントを引き起こす可能性があります。 しかしながら、そのような理論は地球が持っていないようである周期的な影響の強い証拠を必要とするでしょう。 画像クレジット:Don Davis / NASA。

大量絶滅は定期的ですか? そして、私たちは1つの期限があるのですか?

6500万年、地球上のすべての生命の30%が衝撃で一掃されました。 別のものが差し迫っていますか?

「証拠なしで主張できるものは、証拠なしで却下することができます。」 -クリストファー・ヒッチェンス

6500万年前、おそらく5〜10 kmの巨大な小惑星が、時速20,000マイルを超える速度で地球を攻撃しました。 この壊滅的な衝突の後、1億年以上にわたって地球の表面を支配していた恐竜と呼ばれる巨大な巨大生物が絶滅しました。 実際、当時地球上に現在存在するすべての種の約30%が一掃されました。 地球がそのような破滅的な物体に襲われたのはこれが初めてではなく、そこに何があるかを考えると、おそらく最後ではないでしょう。 しばらくの間考えられてきた考えは、これらのイベントは実際には周期的であり、銀河を通る太陽の動きによって引き起こされるということです。 その場合は、次の問題がいつ発生するか、およびリスクが非常に高まる時代に生きているかどうかを予測できるはずです。

動きの速い巨大な宇宙デブリに当たることは常に危険ですが、その危険は太陽系の初期に最大でした。 画像クレジット:NASA / GSFC、BENNU'S JOURNEY — Heavy Bombardment。

大量絶滅の危険は常にありますが、重要なのはその危険を正確に定量化することです。 私たちの太陽系における絶滅の脅威—宇宙からの砲撃によるもの—は一般的に、火星と木星の間にある小惑星帯と、海王星の軌道を越えて曇るカイパーベルトとオールトの2つの原因から生じます。 恐竜キラーの起源が疑われている(ただし確実ではない)小惑星帯の場合、大きな物体に当たる確率は時間とともに大幅に減少します。 これには十分な理由があります。火星と木星の間にある物質の量は、時間をかけて消耗し、補給するメカニズムがありません。 若い太陽系、私たち自身の太陽系の初期モデル、そして特に活発な地質学のないほとんどの空気のない世界、月、水星、そして木星と土星のほとんどの衛星を見ると、これを理解できます。

月面全体の最高解像度のビューは、最近、月の偵察オービターによって撮影されました。 マリア(若い、暗い地域)は、月の高地よりも明らかにクレーターが少ないです。 画像クレジット:NASA / GSFC /アリゾナ州立大学(I. Antonenko作成)。

私たちの太陽系における影響の歴史は、文字通り月のような世界の面に書かれています。 月の高地-明るい場所-には、40億年以上前の太陽系の最も初期にさかのぼる、長いクレーターの長い歴史があります。 中にはますます小さなクレーターを備えた非常に多くの大きなクレーターがあります。早い段階で信じられないほど高いレベルの衝撃活動があったことの証拠です。 ただし、暗い領域(月のマリア)を見ると、内部にクレーターがはるかに少ないことがわかります。 放射年代測定によると、これらの地域のほとんどは30〜35億年前のものであり、それでもクレーターの量がはるかに少ないほど十分に異なっています。 Oceanus Procellarum(月で最大の牝馬)で見つかった最年少の地域は、12億歳しかなく、クレーターが最も少ない地域です。

ここに示されている大規模な盆地、Oceanaus Procellorumは、月面のマリアの中で最大かつ最年少の1つであり、クレーターが最も少ないものの1つであるという事実によって証明されています。 画像クレジット:NASA / JPL / Galileo宇宙船。

この証拠から、クレーター率が低下するにつれて、小惑星帯が時間とともにますます疎らになってきていると推測できます。 主要な思想は、まだ到達していないということですが、今後数十億年のある時点で、地球はその最後の大きな小惑星ストライキを経験し、世界にまだ生命がある場合、最後の大量絶滅が起こるはずですこのような大災害から発生するイベント。 小惑星帯は、今までになく、今日よりも危険が少ない。

しかし、オールト雲とカイパーベルトは別の話です。

カイパーベルトは、太陽系で知られている天体の数が最も多い場所ですが、オールトの雲は、かすかに遠くにあり、さらに多くを含んでいるだけでなく、別の星のような通過する質量によって摂動される可能性が高くなります。 画像クレジット:NASAとWilliam Crochot。

外側の太陽系の海王星を超えて、破局の途方もない可能性があります。 数十万(数百万とは言わないまでも)の大きな氷と岩の塊が太陽の周りの希薄な軌道で​​待機し、通過する質量(海王星、別のカイパーベルト/オールトクラウドオブジェクト、通過する星/惑星など)が重力によってそれを混乱させる可能性。 混乱はいくつもの結果をもたらす可能性がありますが、それらの1つは、それを内部の太陽系に向けることです。そこでは、それは素晴らしい彗星として到着する可能性がありますが、それはまた私たちの世界と衝突する可能性もあります。

3100万年ごとに、太陽は銀河平面を移動し、銀河の緯度に関して最大​​密度の領域を横切ります。 画像クレジット:NASA / JPL-Caltech / R。 Wikimedia CommonsのユーザーCmgleeによって修正された(主な銀河のイラストの)ハート。

カイパーベルト/オールトクラウド内の海王星や他のオブジェクトとの相互作用はランダムであり、銀河で起こっている他のこととは無関係ですが、銀河円盤や渦巻腕などの星が豊富な領域を通過する可能性があります—彗星の嵐の確率を高め、地球に彗星が衝突する可能性を高めます。 太陽が天の川を通過するとき、その軌道には興味深い奇妙な変化があります。およそ3100万年に1回程度、銀河面を通過します。 太陽とすべての星が銀河の中心の周りの楕円形の経路をたどるので、これは単なる軌道力学です。 しかし一部の人々は、同じタイムスケールで定期的な絶滅の証拠があると主張しており、これらの絶滅は、3100万年ごとの彗星の嵐によって引き起こされている可能性があります。

さまざまな時間間隔で絶滅した種の割合。 最大の既知の絶滅は、約2億5000万年前の二畳紀-三畳紀の境界であり、その原因はまだ不明です。 画像クレジット:Wikimedia CommonsのユーザーSmith609、Raup&Smith(1982)およびRohde and Muller(2005)からのデータ。

それはもっともらしいですか? 答えはデータにあります。 化石の記録が示すように、地球上の主要な絶滅イベントを見ることができます。 私たちが使用できる方法は、ある時点で存在している属の数(生物の分類方法における「種」よりも一般的な1ステップです。人間の場合、ホモサピエンスの「ホモ」が属です)を数えることです。 堆積岩で見つかった証拠のおかげで、これを5億年以上前に遡って行うことができます。これにより、一定の間隔で存在した割合と死んだ割合の両方を確認できます。

次に、これらの絶滅イベントのパターンを探すことができます。 量的に、それを行う最も簡単な方法は、これらのサイクルのフーリエ変換を取り、どこに(もしあれば)パターンが現れる場所を確認することです。 たとえば、1億年ごとに大量絶滅イベントが見られた場合、たとえば、その正確な周期で属の数が大幅に減少した場合、フーリエ変換は1 /(1億の頻度で大きなスパイクを示します。年)。 それでは、早速、消滅データは何を示しているのでしょうか。

過去5億年間で最も大きな絶滅イベントを特定するための、生物多様性の測定値、および任意の時点で存在する属の数の変化。 画像クレジット:ウィキメディアコモンズのユーザー、アルバートメストレ、ローデ、RA、ミューラー、RAからのデータ

1億4000万年の頻度のスパイクと、6億2000万年のわずかに強いスパイクの比較的弱い証拠があります。 オレンジ色の矢印があるところに、3100万年の周期性が発生する場所がわかります。 これら2つのスパイクは巨大に見えますが、それは他のスパイクとの相対的なものであり、まったく重要ではありません。 周期性の証拠であるこれら2つのスパイクは、客観的にどの程度強力ですか?

この図は、過去5億年間の絶滅イベントのフーリエ変換を示しています。 E.シーゲルによって挿入されたオレンジ色の矢印は、3100万年の周期性がどこに当てはまるかを示しています。画像提供:ローデ、RA、ミュラー、RA(2005)。 化石の多様性の循環。 Nature 434:209–210。

わずか5億年の時間枠で、1億4,000万年の大量絶滅が3回、6億2000万年のイベントが約8回しか発生しません。 私たちが見るものは、1億4000万年ごとまたは6億2000万年ごとに発生するイベントに適合していませんが、過去にイベントを見た場合、過去または将来に6200万または1億4000万年の別のイベントが発生する可能性が高くなります。 しかし、はっきりとわかるように、これらの絶滅に2600万から3千万年の周期性があるという証拠はありません。

しかし、地球上にあるクレーターや堆積岩の地質構成を見ると、その考えは完全にバラバラになっています。 地球上で発生するすべての影響のうち、1/4未満はオールトの雲に由来するオブジェクトによるものです。 さらに悪いことに、地質学的タイムスケール(三畳紀/ジュラ紀、ジュラ紀/白亜紀、または白亜紀/古第三紀境界)と、絶滅イベントに対応する地質学的記録の境界のうち、6500万年前のイベントのみが特徴的な灰と大きな影響を与えるダスト層。

白亜紀-古第三紀の境界層は堆積岩では非常にはっきりしていますが、大量の消火イベントを引き起こした衝突体の地球外起源について教えてくれるのは、灰の薄い層とその元素組成です。 画像クレジット:James Van Gundy。

大量絶滅は周期的であるという考えは興味深く、説得力のあるものですが、証拠は単にそこにありません。 太陽が銀河面を通過することで周期的な衝撃が発生するという考えも素晴らしい物語ですが、やはり証拠はありません。 実際、50万年ごとに星がオールトの雲に到達できることはわかっていますが、現時点では確かにこれらのイベントの間に十分な間隔があります。 近い将来、地球は宇宙からの自然災害のリスクが高まることはありません。 代わりに、私たち全員が最も恐れる1つの場所、つまり自分自身によって、私たちの最大の危険がもたらされているように見えます。

Starts With A BangがForbesに掲載され、PatreonサポーターのおかげでMediumに再掲載されました。 イーサンは、2冊の本 『Beyond The Galaxy』と 『Treknology』を執筆しています。Scienceof Star TrekからTricordersからWarp Driveまで。