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地球上大规模生命灭绝是周期性的吗?

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科学家们花了数十年的时间来辩论小行星和彗星是否定期撞击地球的。与此同时,一些研究发现有证据表明,地球上的大面积灭绝事件,例如6600万年前恐龙灭绝事件,每2600万到3000万年重复一次。鉴于有一个很好的证据表明小行星引发了恐龙灭绝,所以有理由要问,定期灭绝事件是否应该归咎于小行星。

这个问题是非常重要的,如果我们能够证明是这样的话,那么我们可能能够预测甚至防止未来的小行星造成大规模灭绝。我们正在试图找出答案。

今天,地球上有大约190个小行星和彗星的撞击坑。它们的尺寸范围从仅仅几米到超过100公里。只有少数像美国亚利桑那州著名的“陨石坑”是肉眼可见的,但科学家们已经能够识别撞击坑,即使它们被湖泊、海洋或厚层沉积物所覆盖。

但是这些陨石坑是由于定期小行星碰撞而形成的吗?如果是,为什么呢?有很多提议,但最突出的是,一些科学家提出,太阳在非常宽的轨道上有一个伴星(称为“Nemesis”),每2600万3000万年接近太阳系,从而触发彗星。

Nemesis将是一个红色/棕色的矮星,是一种微弱的恒星,绕着太阳的距离约为1.5光年。这不是一个不可能的想法,因为大多数恒星实际上属于具有多个恒星系统。然而,尽管寻找它几十年,天文学家没有观察到这颗恒星,并认为现在可以排除它的存在。

然而,周期性影响的想法依然存在。还有其他的提议,这个想法是基于对太阳的观察,太阳在银河系轨道上略微上下移动的运行着,每三千万年左右穿过银河盘面。有人认为,这可能会以某种方式触发大批彗星雨。

但是有证据表明小行星的影响是定期发生的吗?迄今为止的大多数研究未能证明这一点。但这并不意味着不是这样,因为统计数据是很困难的。会涉及到很多的变数:陨石坑随着时间而消失,有些陨石在海底永远找不到。某些时期的岩石比其他岩石更容易发现。确定火山口的年龄是困难的。

最近的一项研究声称已经发现有周期性的证据。然而,它使用的火山口年龄数据包括许多不知名的甚至不正确和过时的陨石坑。科学家们不断地改进基于放射性衰变或观察已知年龄的显微化石的年龄测定方法。因此,撞击事件的年代测定,可以从10年或20年前的最初分析中得到显著改善。

另一个问题涉及具有几乎相同年龄的影响,具有与年龄完全相同的不确定性:称为“群集年龄”。冲击坑的年龄一个可能为6550万年±0.5万年,另一个则为6610万年±0.5万年。在这种情况下,两个火山口可能具有相同的真正年龄6580万年。在某些情况下,这种陨石坑是由伴随着小卫星的小行星,或地球大气层中的小行星撞击而产生的。

他们生产的双重冲击,它们产生的双重撞击坑会使它们看起来像是有很多小行星撞击,实际上陨石坑是在同一个事件中形成的。在某些情况下,聚集的撞击坑间隔太远,被称为为双重影响。那么我们怎么解释呢?

火星和木星之间的小行星带偶尔相撞,可能会触发影响地球的小行星短暂的“阵雨”。这些小行星是导致周期性错觉的必要条件。

与以前的研究相比,我们将统计分析限制在过去2.6亿年里的22个具有非常明确的年龄的冲击坑。事实上,这些都有年龄小于0.8%的不确定性。我们也考虑到群集年龄的影响。

最近发表在皇家天文学会月刊上的文章显示,根据我们目前的知识,小行星的影响不会定期发生,它们似乎是随机发生的。

当然,我们不能确定没有任何周期性。但好消息是,随着陨石坑数量的增加,陨石坑的年代越来越长,我们所做的统计分析可以重复,如果有这样的模式,这种周期性在某个时刻就会显现出来。

这意味着目前无法预测大型小行星碰撞何时再次威胁到地球上的生命。

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