【原】人類是否會(huì)在某天像恐龍一樣被消滅？

天文在線 2023-04-08 發(fā)布于云南

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有許多人對(duì)人類將以什么方式以及什么時(shí)候結(jié)束有不同的爭(zhēng)議，然而，毫無(wú)疑問(wèn)，地球上最后一次大滅絕的主要原因和催化劑是：一個(gè)來(lái)自外太空的巨大物體與地球相撞。大約65億年前，一顆直徑為5-10千米左右的小行星撞擊了現(xiàn)在的墨西哥灣，消滅了地球上大約30%-50%的物種并且結(jié)束了恐龍時(shí)期。我們是否會(huì)在不久的未來(lái)有同樣的遭遇？一位名為大衛(wèi)·博通的讀者想知道：

關(guān)于我讀到的這篇文章，我有一個(gè)問(wèn)題：我們的星系的圓盤是如何每隔2600萬(wàn)到3000萬(wàn)年間在奧爾特云中取代彗星，從而導(dǎo)致地球上彗星的周期性滅絕和撞擊？…我在想，我們是否正處于我們生命中這種情況發(fā)生的危險(xiǎn)當(dāng)中，以及這個(gè)理論是否有根據(jù)？

圖源：唐·戴維斯（Don Davis） (作品由NASA委托).

說(shuō)實(shí)話，大規(guī)模滅絕永遠(yuǎn)都是危險(xiǎn)的，但更重要的是正確地量化這種危險(xiǎn)。

圖源：美國(guó)航天總署NASA / GSFC, BENNU’S JOURNEY - Heavy Bombardment.

在我們的太陽(yáng)系中，來(lái)自宇宙爆炸的滅絕威脅通常來(lái)自兩個(gè)來(lái)源：火星與木星之間的小行星帶以及海王星軌道以外的柯伊伯帶和奧爾特云。對(duì)于被懷疑（但不確定）是恐龍殺手的小行星帶來(lái)說(shuō)，隨著時(shí)間的推移，我們被大型物體撞擊的幾率大大降低。這個(gè)猜想有一個(gè)很好的理由：火星和木星之間的物質(zhì)總量會(huì)隨著時(shí)間的推移而消耗殆盡，而沒有補(bǔ)充物質(zhì)的機(jī)制。我們可以通過(guò)觀察一些事物來(lái)了解這一點(diǎn)：年輕的太陽(yáng)系，我們自己的太陽(yáng)系的早期模型，以及大多數(shù)沒有特別活躍的地質(zhì)活動(dòng)的真空世界：月亮、水星以及木星和土星的大多數(shù)衛(wèi)星。

圖源：美國(guó)航太總署／戈達(dá)德太空飛行中心／亞利桑那州立大學(xué)（由I.Antonenko編輯）

例如，我們可以通過(guò)觀察月球隕石坑來(lái)了解它的歷史，在月球高地的地方，我們可以看到一個(gè)長(zhǎng)期存在的重隕石坑的歷史，可以追溯到太陽(yáng)系最早的時(shí)候：40億年前。那里有很多大隕石坑，里面的隕石坑越來(lái)越?。河凶C據(jù)表明，在早期有難以置信的高水平的撞擊活動(dòng)，然而，如果你觀察黑暗區(qū)域（月海），你可以看到里面的隕石坑少得多。放射年代測(cè)定法顯示，這些地區(qū)大部分都有30到35億年的歷史，即使是這樣的差異也足以使隕石坑的數(shù)量大大減少。發(fā)現(xiàn)于暴風(fēng)洋（月球上最大的月海）最年輕的區(qū)域只有12億年的歷史，而且是隕石坑最少的。

這一切意味著隨著時(shí)間的推移，小行星帶變得越來(lái)越稀疏。關(guān)于我們是否有遇到到尚有爭(zhēng)議，但是在未來(lái)的幾十億年的某個(gè)時(shí)候，地球應(yīng)該會(huì)經(jīng)歷它最后一次大型的小行星撞擊，如果世界上還有生命，那么最后一次大滅絕事件則會(huì)從這樣的災(zāi)難產(chǎn)生。

但是奧爾特云和柯伊伯帶卻是完全不一樣的情況。

圖源：美國(guó)航天總署& Wiliiam Crochot

在海王星之外的太陽(yáng)系外，存在著巨大的潛在災(zāi)難。數(shù)十萬(wàn)——如果不是數(shù)百萬(wàn)——大塊的冰和巖石在圍繞我們的太陽(yáng)的一個(gè)脆弱的軌道上等待著，一個(gè)經(jīng)過(guò)的“質(zhì)量”（可能是海王星，另一個(gè)柯伊伯帶／奧爾特云物體，或一個(gè)不同的太陽(yáng)系）有可能通過(guò)引力擾亂它（太陽(yáng)）。該破壞可能會(huì)有很多結(jié)果，但其中之一是把它拋向太陽(yáng)系內(nèi)部，在那里，它可以作為一顆燦爛的彗星到達(dá)，但在那里它也可能與我們的世界相撞，導(dǎo)致一場(chǎng)災(zāi)難。

圖源：美國(guó)航天總署／加州理工學(xué)院噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室／R.赫爾特（插圖作者），由維基共享用戶Cmglee修改。

與海王星或其他對(duì)象的交互在柯伊伯帶和奧爾特云是隨機(jī)和獨(dú)立于我們銀河系的任何事物，但有通過(guò)一個(gè)充滿恒星的地區(qū)——例如星系圓盤或者銀河系的其中一個(gè)旋臂，可以增強(qiáng)彗星風(fēng)暴和彗星撞擊地球的可能性。發(fā)表的一篇美國(guó)科學(xué)家論文中提到，地球上的物種滅絕有一個(gè)大約2600萬(wàn)到3000萬(wàn)年的“周期性”模式，這與太陽(yáng)系穿過(guò)銀河系平面的時(shí)間大約有2800到3200萬(wàn)年的周期有關(guān)。這是巧合，還是物種滅絕的原因？

圖源：維基共享用戶Smith609，數(shù)據(jù)來(lái)自羅普與史密斯（1982）和羅德與穆勒（2005）

關(guān)于這個(gè)問(wèn)題的答案可以從數(shù)據(jù)中找到。我們可以從化石記錄中看到發(fā)生在地球上的重大滅絕事件。通過(guò)計(jì)算屬的數(shù)量（比“種”多了一步，我們可以對(duì)生物進(jìn)行分類；對(duì)于人類來(lái)說(shuō)，智人中的“人”就是我們的屬）在任何特定的時(shí)間，我們可以追溯到5億多年前的事情（多虧了沉積巖），我們可以看到在任何特定的時(shí)間間隔里，既存在又消亡的百分比。

圖源：維基共享用戶阿爾伯特·梅斯特，數(shù)據(jù)來(lái)自羅德和穆勒（2005-03）“化石多樣性的循環(huán)”。自然434:208-210

我們可以在這些滅絕事件中尋找模式。定量計(jì)算最簡(jiǎn)單的方法是對(duì)這些循環(huán)進(jìn)行傅立葉變換，然后看看模式會(huì)在哪里出現(xiàn)。例如：如果我們每一億年就會(huì)看到一次大滅絕事件，那么在這時(shí)間內(nèi)每一次的屬數(shù)都會(huì)大幅下降，那么傅立葉變換就會(huì)以1/1億年的頻率出現(xiàn)一個(gè)巨大的峰值。說(shuō)到現(xiàn)在只有一個(gè)問(wèn)題：這些滅絕數(shù)據(jù)能告訴我們什么？

圖解：滅絕事件的傅立葉變換，來(lái)自羅德,R.A 和穆勒（2005）?！盎鄻有缘难h(huán)” 自然 434:209-210

它顯示了一個(gè)頻率為1.4億年的峰值和另一個(gè)頻率為6200萬(wàn)年的峰值的相對(duì)微弱的證據(jù)。相對(duì)于其他的峰值而言，這些峰值看起來(lái)很大，但其實(shí)是完全無(wú)關(guān)緊要的。在大約5億年的時(shí)間范圍內(nèi)，你只能適應(yīng)3次可能發(fā)生的1.4億年的大滅絕，以及大約8次可能發(fā)生的6200萬(wàn)年的大滅絕。（我們看不到那么多次，即使有這樣的周期性也不會(huì)每次都發(fā)生）但你可以清楚地看到，沒有證據(jù)表明這些滅絕有2600-3000萬(wàn)年的周期性；在這些頻率上甚至沒有暗示的撞擊。更糟糕的是，在地球上發(fā)生的所有撞擊中，只有不到四分之一來(lái)自?shī)W爾特云！有句老話說(shuō)：“非凡的主張需要非凡的證據(jù)”，但克里斯托弗·希欽斯（Christopher·Hitchens）把劇本翻了過(guò)來(lái)，從相反的角度來(lái)看：

“沒有證據(jù)就能斷言的東西，無(wú)需證據(jù)即能被推翻?！?/span>

而我很高興地告訴大家，當(dāng)我們回顧最近一次穿越銀道面的時(shí)候，我們完全沒有理由去懷疑災(zāi)難性事件發(fā)生頻率的增加。也許我們還會(huì)有一次災(zāi)難性事件，但是宇宙要?dú)⑽覀兊膸茁仕坪醣纫酝魏螘r(shí)候都要低。

參考資料

1.維基百科全書

2.天文學(xué)名詞

3. Ethan Siegel- forbes-質(zhì)子教授

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翻譯：天文志愿文章組-質(zhì)子教授

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