Найдена скрытая причина самых больших вымираний на Земле
Историю жизни на Земле обычно связывают с удачными случайностями, катастрофами и медленным усложнением организмов. Новая работа предлагает добавить к этому списку еще один возможный фактор: пролеты рядом с Землей массивных объектов из внешней части Солнечной системы. По мнению авторов нового исследования, именно такие сближения могли запускать цепочки событий, заканчивавшиеся крупными биологическими вымираниями, пишет Science Alert.
Космические катастрофы
Наиболее известной катастрофой такого рода остается падение тела, образовавшего кратер Чиксулуб и уничтожившего динозавров, открыв путь господству млекопитающих. Однако не все массовые вымирания удается столь же уверенно связать с прямыми ударами астероидов или комет. В новой препринт-работе теоретический физик Даниэле Фарджон из Римского университета предположил, что в ряде случаев решающую роль могли сыграть не столкновения, а гравитационные приливы, вызванные пролетами объектов планетной массы или карликовых планет.
Исследователь указывает, что во внешней Солнечной системе, вероятно, существует обширная популяция тел размером с карликовые планеты. Самый известный пример — Плутон, но таких объектов, по оценке автора, могут быть тысячи или даже десятки тысяч. Если они движутся по вытянутым орбитам, то гравитационные возмущения способны время от времени отправлять некоторые из них во внутреннюю часть Солнечной системы.
Столкновения, конечно, возможны. Именно подобное событие, как считается, когда-то привело к удару Земли и протопланеты Тейи и образованию Луны. Но намного вероятнее, считает Фарджон, не лобовые удары, а близкие пролеты. И именно они, по его мнению, могли оставлять на Земле мощные следы: вызывать гигантские волны, крупные вулканические эпизоды, отступления морей, согласованные метеорные потоки и серьезные климатические возмущения.
Автор связывает эту гипотезу с тем, что крупные вымирания в истории Земли действительно часто совпадают по времени с резкими климатическими переменами, следами падений космических тел и масштабными вулканическими извержениями. Однако совпадение еще не означает доказанной причинности. Для многих древних катастроф окончательная связь между этими явлениями до сих пор не установлена.
Загадка пермско-триасового вымирания
Особенно это касается пермско-триасового вымирания 251 млн лет назад — крупнейшего в известной истории жизни. Тогда, по разным оценкам, исчезло от 80 до 95 процентов видов. В отличие от вымирания, уничтожившего динозавров около 64–66 млн лет назад, для этого события не найдено столь же убедительных признаков гигантского удара, таких как иридиевая аномалия или крупный кратер того же возраста. Именно поэтому Фарджон предполагает, что приливные эффекты от близкого прохождения массивного тела могли бы лучше объяснить сложную геологическую картину.
В статье приводится и более широкий контекст. Во внутренней Солнечной системе есть несколько особенностей, которые иногда связывают с древними столкновениями, захватами или пролетами крупных объектов из внешних областей. Так, необычный наклон оси Урана нередко объясняют столкновением, а крупнейший спутник Нептуна Тритон считается захваченным объектом пояса Койпера. Даже позднюю тяжелую бомбардировку, возможно, могли усилить гравитационные возмущения, вызванные пролетом тела планетной массы. Дополнительной загадкой остаются спутники с ретроградными орбитами.
По мысли автора, если подобный объект проходил близко от Земли, он мог породить чудовищные приливные волны, долгие приливные деформации, резкие колебания уровня моря и перестройку климата. Кроме того, такие силы могли деформировать земную кору и усилить внутренний нагрев планеты, что в теории способно спровоцировать масштабный вулканизм.
Земля—Луна
Одним из любопытных аргументов Фарджон считает данные по системе Земля—Луна. Он ссылается на ископаемые кораллы, по которым можно судить о числе дней в году в далеком прошлом. Такие данные показывают, что к концу девонского периода скорость изменения числа суточных колец в годовом цикле внезапно стала меньше. Поскольку удлинение земных суток объясняется хорошо понятным приливным торможением со стороны Луны, это, по мнению автора, может означать, что расстояние между Землей и Луной тогда резко увеличилось на заметную величину.
Прямое столкновение, считает исследователь, вряд ли дало бы именно такой эффект, потому что оно вызвало бы слишком резкое и мгновенное изменение. А вот близкий пролет крупного тела мог создать дополнительное приливное притяжение, способное изменить параметры системы более правдоподобным образом. Одновременно это могло бы вызвать глобальные цунами, многолетние экстремальные приливы и дополнительное нагревание недр.
Проверить такую гипотезу непросто. Все предполагаемые события произошли сотни миллионов лет назад, и оценить точное число пролетов, их расстояния и массы крайне трудно. Тем не менее Фарджон предлагает смотреть и на другие примеры в Солнечной системе. В частности, Юпитер имеет небольшой наклон оси и, как считается, обладает дополнительным источником энергии, который помогает объяснить его высокую температуру. Автор оценивает, что за свою историю Юпитер мог пережить 16 столкновений с объектами массой около половины массы Земли.
В более широком смысле и история Солнечной системы, и история Земли остаются мозаикой из неполных данных. Новые открытия крупных тел во внешней Солнечной системе показывают, что такие объекты могут быть важной частью этой картины. Если некоторые из них в прошлом действительно проникали во внутренние области, они могли не только менять орбиты и структуру планетных систем, но и запускать на Земле события, ведущие к вымираниям.
В заключение физик выдвигает еще более широкую идею: такие приливные катастрофы теоретически могли бы помочь объяснить и парадокс Ферми. Если жизнь во Вселенной периодически сталкивается с разрушительными, трудно предсказуемыми катаклизмами планетного масштаба, то цивилизации могут оказываться нестабильными и недолговечными.
