65 мільйонів років тому масивний астероїд, п’яти-десяти кілометрів у поперечнику, вдарив в Землю на швидкості, що перевищує 30 000 кілометрів на годину. В результаті катастрофічного зіткнення були знищені гігантські створіння, відомі нам як динозаври, що панували Землі упродовж понад 100 мільйонів років. Що примітно, близько 30% всіх видів, які нині існують на Землі в той час були знищені. Той раз був далеко не першим, коли в Землю потрапляє катастрофічний об’єкт, і точно не став останнім. Є думка, що такі події трапляються на періодичній основі через рух Сонця по галактиці. Якщо це так, ми повинні мати можливість передбачити, коли настане наступна така подія і чи варто нам переживати за власну долю.
Загроза масового вимирання існує завжди, але розрахувати її точно не завжди представляється можливим. Загрози в нашій Сонячній системі — пов’язані з космічними бомбардуваннями — як правило, приходять з двох джерел: поясу астероїдів між Марсом і Юпітером і поясом Койпера і хмари Оорта за межами орбіти Нептуна. Для поясу астероїдів, який підозрюється (але це не точно) у знищенні динозаврів, наші шанси отримати в “подарунок” великий об’єкт зменшуються з плином часу. Тому що матеріал між Марсом і Юпітером поступово виснажується, і немає нічого, що могло б його заповнити. Ми розуміємо це, коли дивимося на дві речі: юну Сонячну систему, ранні моделі нашої Сонячної системи, і більшість безповітряних світів без активної геології: Місяць, Меркурій, більшість супутників Юпітера і Сатурна.
Історія падінь в нашій Сонячній системі буквально виписана на обличчях світів начебто Місяця. Місячні нагір’я — світлі плями — демонструють нам історію важкого бомбардування часів юної Сонячної системи понад 4 мільярдів років тому. Є багато великих кратерів з меншими кратерами всередині, що говорить про надзвичайно високий рівень активності у ті часи. Однак якщо ви поглянете на темні області (місячні моря), ви побачите не так багато кратерів всередині. Радіометричне датування показує, що більшості цих зон від 3 до 3,5 мільярдів років. Наймолодші області, які знаходять в найбільшому морі Місяця Oceanus Procellarum, віком всього 1,2 мільярда років і нещодавно створені.
На основі цих даних ми можемо зробити висновок про те, що пояс астероїдів бідніє з плином часу і темпи утворення кратерів падають. Є думка, що ми поки далекі від цього, але в найближчі кілька мільярдів років Земля отримає останній серйозний удар астероїда, і якщо на ній ще буде життя, масове вимирання неминуче. Сьогодні пояс астероїдів представляє меншу загрозу, ніж у минулому.
Але хмара Оорта і пояс Койпера — абсолютно різні історії.
За межами Нептуна, у зовнішній Сонячній системі, приховується глибока загроза. Сотні тисяч, якщо не мільйони — великих брил з льоду і каменю плавають на розріджених орбітах навколо Сонця, в очікуванні пертурбацій, викликаних проходженням великих мас. Порушення орбіти може призвести до різних наслідків, серед них і відправка об’єкта у внутрішню Сонячну систему, куди він прибуде блискучою кометою і, можливо, з чимось зіткнеться.
Взаємодії з Нептуном або іншими об’єктами пояса Койпера і хмари Оорта випадкові і не залежать від процесів нашої галактики, але є можливість, що проходження через багатий зірками регіон — начебто галактичного диска або одного зі спіральних рукавів — може підвищити шанси на кометний дощ і удар комети із Землі. У міру руху Сонця через Чумацький Шлях, раз у 31 мільйон років воно проходить через галактичну площину. Це суто орбітальна механіка, оскільки Сонце і всі зірки рухаються по еліптичних дорогах навколо центру галактики. Але деякі люди стверджували, що періодичні вимирання відбувалися рівно з такою ж періодичністю. Тобто ці вимирання могли бути викликані кометним дощем, який трапляється раз на 31 мільйон років.
Чи це можливо? Відповідь можна знайти в даних. Ми можемо розглядати великі події вимирання на Землі як позначки в палеонтологічному літописі. Ми можемо підрахувати кількість родів (це трохи вище за «вид» у нашій класифікації живих істот; рід людини — це homo в homo sapiens), які існували у певний час. Ми можемо зробити це, повернувшись на 500 мільйонів років назад у часі, завдяки відкриттям, зробленим в осадових породах.
Ми можемо пошукати закономірності в цих подіях вимирання. Найпростіший спосіб зробити це кількісно — перетворення Фур’є з подальшим пошуком закономірностей. Якщо ми побачимо події масового вимирання через кожні 100 мільйонів років, наприклад, з великим зникненням числа видів через певний проміжок часу, перетворення Фур’є покаже великий сплеск з частотою 1/(100 мільйонів років). Що ж показують дані по вимиранням?
Вимірювання біорізноманіття, а також зміни в кількості родів, в певний момент часу, що виявляють більшість великих подій вимирання за останні 500 мільйонів років.
Існує кілька відносно слабких доказів для частоти 140 мільйонів років і ще дещо посильніше — для стрибків один раз в 62 мільйони років. Там, де помаранчева стрілка, ви бачите періодичність у 31 мільйон років. Ці два стрибка здаються величезними, але тільки щодо інших стрибків, які зовсім незначні. Наскільки сильні, об’єктивно, два цих стрибка, демонструють періодичність?
На цьому малюнку показано перетворення Фур’є для подій вимирання за останні 500 мільйонів років. Помаранчева стрілка показує, куди б вписалася періодичність у 31 мільйон років.
Всього за 500 мільйонів років ви можете розмістити три можливих масових вимирань з періодом в 140 мільйонів років і вісім — з періодом в 62 мільйони років. Те, що ми бачимо, не вписується у такі періоди з такими подіями; швидше, якщо така подія була в минулому, є підвищений шанс, що подібне станеться через 62 або 140 мільйонів років. Однак періодичності в 26-30 мільйонів як такої не спостерігається.
Якщо ж ми починаємо вивчати кратери на Землі і геологічний склад осадових порід, ця ідея терпить крах повністю. З усіх кратерів, що утворилися на Землі внаслідок падінь, менше чверті утворені об’єктами з хмари Оорта. Більше того, межі між геологічними періодами (тріасовий/юрський, юрський/крейдяний, крейдяний/палеогеновий) та геологічні записи, які відповідають подіям вимирання, показують, що тільки вимирання 65 мільйонів років тому має шар пилу і попелу, який ми могли б асоціювати з великим ударом.
Межовий шар крейдового і палеогенового періодів характерно виділяється в осадовій породі, але представлений тонким шаром попелу, і його склад розповідає про неземне походження тіла, яке призвело до масового вимирання.
Думка про те, що масові вимирання відбуваються на періодичній основі цікава й переконлива, але у неї просто не існує переконливих доказів. Думка про те, що проходження Сонця через галактичну площину призводить до періодичних вимирань, теж цікава, але бездоказова. Нам відомо, що через кожні півмільйона років в межах досяжності хмари Оорта проходять зірки, але в даний час ми далекі від цих подій. В найближчому осяжному майбутньому Землі не загрожує природний катаклізм, викликаний Всесвітом. Навпаки, найбільшу загрозу для нас представляємо ми самі.