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  • 人类是否会在某天像恐龙一样被消灭?

    有许多人对人类将以什么方式以及什么时候结束有不同的争议,然而,毫无疑问,地球上最后一次大灭绝的主要原因和催化剂是:一个来自外太空的巨大物体与地球相撞。大约65亿年前,一颗直径为5-10千米左右的小行星撞击了现在的墨西哥湾,消灭了地球上大约30%-50%的物种并且结束了恐龙时期。我们是否会在不久的未来有同样的遭遇?一位名为大卫·博通的读者想知道:

    关于我读到的这篇文章,我有一个问题:我们的星系的圆盘是如何每隔2600万到3000万年间在奥尔特云中取代彗星,从而导致地球上彗星的周期性灭绝和撞击?…我在想,我们是否正处于我们生命中这种情况发生的危险当中,以及这个理论是否有根据?

    人类是否会在某天像恐龙一样被消灭?

    图源:唐·戴维斯(Don Davis) (作品由NASA委托).

    说实话,大规模灭绝永远都是危险的,但更重要的是正确地量化这种危险。

    人类是否会在某天像恐龙一样被消灭?

    图源:美国航天总署NASA / GSFC, BENNU’S JOURNEY - Heavy Bombardment.

    在我们的太阳系中,来自宇宙爆炸的灭绝威胁通常来自两个来源:火星与木星之间的小行星带以及海王星轨道以外的柯伊伯带和奥尔特云。对于被怀疑(但不确定)是恐龙杀手的小行星带来说,随着时间的推移,我们被大型物体撞击的几率大大降低。这个猜想有一个很好的理由:火星和木星之间的物质总量会随着时间的推移而消耗殆尽,而没有补充物质的机制。我们可以通过观察一些事物来了解这一点:年轻的太阳系,我们自己的太阳系的早期模型,以及大多数没有特别活跃的地质活动的真空世界:月亮、水星以及木星和土星的大多数卫星。

    人类是否会在某天像恐龙一样被消灭?

    图源:美国航太总署/戈达德太空飞行中心/亚利桑那州立大学(由I.Antonenko编辑)

    例如,我们可以通过观察月球陨石坑来了解它的历史,在月球高地的地方,我们可以看到一个长期存在的重陨石坑的历史,可以追溯到太阳系最早的时候:40亿年前。那里有很多大陨石坑,里面的陨石坑越来越小:有证据表明,在早期有难以置信的高水平的撞击活动,然而,如果你观察黑暗区域(月海),你可以看到里面的陨石坑少得多。放射年代测定法显示,这些地区大部分都有30到35亿年的历史,即使是这样的差异也足以使陨石坑的数量大大减少。发现于暴风洋(月球上最大的月海)最年轻的区域只有12亿年的历史,而且是陨石坑最少的。

    这一切意味着随着时间的推移,小行星带变得越来越稀疏。关于我们是否有遇到到尚有争议,但是在未来的几十亿年的某个时候,地球应该会经历它最后一次大型的小行星撞击,如果世界上还有生命,那么最后一次大灭绝事件则会从这样的灾难产生。

    但是奥尔特云和柯伊伯带却是完全不一样的情况。

    人类是否会在某天像恐龙一样被消灭?

    图源:美国航天总署& Wiliiam Crochot

    在海王星之外的太阳系外,存在着巨大的潜在灾难。数十万——如果不是数百万——大块的冰和岩石在围绕我们的太阳的一个脆弱的轨道上等待着,一个经过的“质量”(可能是海王星,另一个柯伊伯带/奥尔特云物体,或一个不同的太阳系)有可能通过引力扰乱它(太阳)。该破坏可能会有很多结果,但其中之一是把它抛向太阳系内部,在那里,它可以作为一颗灿烂的彗星到达,但在那里它也可能与我们的世界相撞,导致一场灾难。

    人类是否会在某天像恐龙一样被消灭?

    图源:美国航天总署/加州理工学院喷气推进实验室/R.赫尔特(插图作者),由维基共享用户Cmglee修改。

    与海王星或其他对象的交互在柯伊伯带和奥尔特云是随机和独立于我们银河系的任何事物,但有通过一个充满恒星的地区——例如星系圆盘或者银河系的其中一个旋臂,可以增强彗星风暴和彗星撞击地球的可能性。发表的一篇美国科学家论文中提到,地球上的物种灭绝有一个大约2600万到3000万年的“周期性”模式,这与太阳系穿过银河系平面的时间大约有2800到3200万年的周期有关。这是巧合,还是物种灭绝的原因?

    人类是否会在某天像恐龙一样被消灭?

    图源:维基共享用户Smith609,数据来自罗普与史密斯(1982)和罗德与穆勒(2005)

    关于这个问题的答案可以从数据中找到。我们可以从化石记录中看到发生在地球上的重大灭绝事件。通过计算属的数量(比“种”多了一步,我们可以对生物进行分类;对于人类来说,智人中的“人”就是我们的属)在任何特定的时间,我们可以追溯到5亿多年前的事情(多亏了沉积岩),我们可以看到在任何特定的时间间隔里,既存在又消亡的百分比。

    人类是否会在某天像恐龙一样被消灭?

    图源:维基共享用户 阿尔伯特·梅斯特,数据来自罗德和穆勒(2005-03)“化石多样性的循环”。自然434:208-210

    我们可以在这些灭绝事件中寻找模式。定量计算最简单的方法是对这些循环进行傅立叶变换,然后看看模式会在哪里出现。例如:如果我们每一亿年就会看到一次大灭绝事件,那么在这时间内每一次的属数都会大幅下降,那么傅立叶变换就会以1/1亿年的频率出现一个巨大的峰值。说到现在只有一个问题:这些灭绝数据能告诉我们什么?

    人类是否会在某天像恐龙一样被消灭?

    图解:灭绝事件的傅立叶变换,来自罗德,R.A 和穆勒(2005)。“化石多样性的循环” 自然 434:209-210

    它显示了一个频率为1.4亿年的峰值和另一个频率为6200万年的峰值的相对微弱的证据。相对于其他的峰值而言,这些峰值看起来很大,但其实是完全无关紧要的。在大约5亿年的时间范围内,你只能适应3次可能发生的1.4亿年的大灭绝,以及大约8次可能发生的6200万年的大灭绝。(我们看不到那么多次,即使有这样的周期性也不会每次都发生)但你可以清楚地看到,没有证据表明这些灭绝有2600-3000万年的周期性;在这些频率上甚至没有暗示的撞击。更糟糕的是,在地球上发生的所有撞击中,只有不到四分之一来自奥尔特云!有句老话说:“非凡的主张需要非凡的证据”,但克里斯托弗·希钦斯(Christopher·Hitchens)把剧本翻了过来,从相反的角度来看:

    “没有证据就能断言的东西,无需证据即能被推翻。”

    而我很高兴地告诉大家,当我们回顾最近一次穿越银道面的时候,我们完全没有理由去怀疑灾难性事件发生频率的增加。也许我们还会有一次灾难性事件,但是宇宙要杀我们的几率似乎比以往任何时候都要低。

    参考资料

    1.维基百科全书

    2.天文学名词

    3. Ethan Siegel- forbes-质子教授

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