Tumšā matērija iznīcināja dinozaurus
Publicēts: 8.03.2015
Šad un tad katastrofas uz Zemes iznīcina lielu skaitu sugu. Liela apjoma izmiršanas atkārtojas ik pa 26 līdz 30 miljoniem gadu, kas sakrīt ar intervālu, ar kādu Saules sistēma pārvietojas cauri galaktikas plaknei. Saliekot šos faktus kopā, daži zinātnieki ir izteikuši pieņēmumus, ka galaktikas plaknē esošie putekļu un gāzu mākoņi varētu izjaukt komētu orbītas un izraisīt to lidošanu Saules sistēmas centra virzienā, kā rezultātā palielinās iespēja komētām sadurties ar Zemi. Jaunākie pētījumi liecina, ka spēlē ir vēl kāds ietekmīgs neredzamais dalībnieks - tumšā matērija.
Dažas no masveida izmiršanām ir izraisījušas sadursmes ar kosmiskiem objektiem. Piemēram, dinozauru bojāejas iemesls ir asteroīds, kas pirms aptuveni 66 miljoniem gadu ietriecās tagadējās Jukatanas pussalas teritorijā. Citos gadījumos vainojami ir plaša mēroga vulkāniskie izvirdumi. Šīs katastrofas atkārtojas ik pa 30 miljoniem gadu.
"Tas vienmēr ir bijis neizprotami, kā sadursmes ar ārpuszemes objektiem, varēja radīt novērotos ilgtermiņa ģeoloģiskos efektus," teica Zemes zinātņu pētnieks Maiks Rampino no Ņujorkas universitātes, piebilstot, ka neredzamā tumšā matērija varētu izraisīt gan sadursmes ar komētām un asteroīdiem, gan plaša mēroga vulkāniskos izvirdumus.
Lai gan joprojām nav skaidrs, kas īsti ir tumšā matērija un no kā tā ir veidota, tiek uzskatīts, ka tās Visumā ir visai daudz. Piena Ceļa galaktikas plaknē vienā kvadrāt-gaismas gadā atrodas tumšā matērija, kuras masa līdzvērtīga Saules masai. Tieši tāpat kā redzamie gāzu un putekļu mākoņi var ietekmēt Saules sistēmas tālāko reģionu komētu orbītas, arī tumšā matērija varētu izraisīt šo objektu lidojuma virziena maiņu, kā rezultātā komētas var ielidot Saules sistēmas centrālajos reģionos un sadurties ar Zemi.
Rampino uzskata, ka šie mākoņi var ietekmēt Zemi arī tiešā veidā. Kad Saules sistēma brāžas cauri tumšās matērijas mākoņiem, kas atrodas galaktikas plaknē, neredzamās daļiņas nokļūst Zemes gravitācijas ietekmes zonā. Tumšās matērijas daļiņas riņķo ap Zemes kodolu un krīt centra virzienā, kur mijiedarbojas gan ar normālo matēriju, gan pašas savā starpā. Izdalās enerģija, kas pārvēršas siltumā.
Kamēr Saules sistēma šķērso galaktikas plakni, mijiedarbība ar tumšo matēriju būtiski palielina Zemes kodola temperatūru. Rampino ir aprēķinājis, ka tie varētu būt pat vairāki simti grādu pēc Celsija. Šis siltums miljoniem gadu ilgā laika periodā virzās augšup, izraisot gan plaša mēroga vulkāniskos izvirdumus, gan tektonisko plātņu kustību. Tā rezultātā uz planētas notiek globālas klimata izmaiņas, pārvēršot sugām ierasto un labvēlīgo vidi par naidīgu teritoriju.
Ģeofiziķis Deniss Kents no Lamonta-Dohertija Zemes observatorijas atzīst, ka ideja ir intriģējoša.
"Ja viens no vidi izmainošajiem faktoriem vēl varētu izrādīties paciešams, tad abi kopā tie varētu atstāt būtisku iespaidu uz ekosistēmām," piebilda Kents, paskaidrojot, ka dažas no lielajām sadursmēm, kuras nav pavadījušas plaša mēroga ģeoloģiskās katastrofas, piemēram pirms 35 miljoniem gadu notikusī sadursme tagadējā Česapīkas līča teritorijā, nav izraisījusi būtisku ekoloģisko katastrofu un plaša mēroga sugu izmiršanu.
Science
Komentāri
juris tieši 8.03.2015 domāja šādi:
kvadrātgaismas gads ir divu dimensiju plakne. Diezvai tur var būt matērija. Gan jau bija domāts kubikgaismas gads. :)
Redaktors tieši 8.03.2015 domāja šādi:
Gan Science, gan Nature minēts "with a density of about 1 solar mass per square light year". Protams, ņemot vērā Piena Ceļa galaktikas diska biezumu.
Aptuveni tas pats, ka tu zini, cik bieza ir baltmaizes šķēle un tu vari teikt, ka sviestu tu esi izsmērējis tik un tik gramus uz kvadrātcentimetru maizes.
Nelabojams tieši 9.03.2015 domāja šādi:
Doma interesanta, bet rada vismaz vienu jautājumu un prasa vismaz vienu pieņēmumu. 1) cik tālu no Galaktikas plaknes patlaban ir Saules sistēma un kāds ir Saules orbītas plaknes slīpums attiecībā pret to? 2) tumšajai matērijai būtu jābūt ļoti stipri sakoncentrētai Galaktikas plaknē, lai kādi īpaši "efekti" rastos, šķērsojot šo plakni. Interesanti, ko par to saka novērojumi, it īpaši, attiecībā uz Galaktikas sfēriskās komponentes zvaigžņu kustību?
Jupis tieši 9.03.2015 domāja šādi:
Āpāc, un šitādas lietas publicē Science un Nature??? Nu laikam tāpēc, ka nopietni zinātniski žurnāli to neņem pretī. Vai var, lūdzu, iedot linku?
juris tieši 9.03.2015 domāja šādi:
skaidrs. Tad tas tā vnk ir pieņemts izteikties. Tomēr teorētiski tas taču nav korekts apzīmējums?
Redaktors tieši 9.03.2015 domāja šādi:
Jupis:
http://news.sciencemag.org/earth/2015/02/did-dark-matter-kill-dinosaurs
http://www.nature.com/news/did-dark-matter-kill-the-dinosaurs-1.14839#/b1
Jupis tieši 9.03.2015 domāja šādi:
Vnk ir neskaitāmas lietas, kas runā pretī, ja ne izslēdz šādu hipotēzi. Tā varbūt izklausās ticama ģeologam, bet astronomam izklausās pēc prasta šarlatānisma.
Pirmkārt, Saules sistēmā ir ķermenis ar 333000 reizes lielāku masu un 10 reizes lielāku centrālo blīvumu, kā Zemei - tā ir Saule. Ja tumšā matērija uzsildītu Sauli par ~10% (līdzīgi kā, ķipa, Zemi), tad šeit būtu notikusi nevis dinozauru izmiršana bet gan visa dzīvā izcepšana.
Otrkārt, Zeme atdziest, tās šķidrais kodols sasalst un cietais centrālais kodols izplešas ar ātrumu ~0.5mm gadā. Ja reizi 30 miljonos gadu Zemes kodola temperatūra pieaugtu par "vairākiem simtiem grādu", tad atdzišana tā arī nekad nenotiktu, un Zeme šobrīd praktiski vārītos.
Treškārt, šādi notikumi Zemes vēsturē būtu notikuši ~150 reizes un, tā kā izdalītā enerģija ir pamatīga, tad Zemei un Saules sistēmai, un visām citām zvaigznēm būtu jābūt uzkrātai pamatīgai neredzamai, slēptai tumšās matērijas masai. Tā var ievērojami ietekmēt Zemes attīstību (sk. "otrkārt") un Saules evolūciju. Taču Saules galvenos parametrus perfekti izskaidro esošie modeļi, kas izslēdz iespēju jebkādai nozīmīgai slēptas masas pieplūdei.
Ceturtkārt, ir zināms, ka tumšā matērija nekādā gadījumā kaut kā īpaši nekoncentrējas Galaktikas plaknē, tā ir izkaisīta milzīgā tilpumā ap Galaktiku (halo) un starpgalaktiku telpā galaktiku kopās.
Utt. utjpr.
eriks tieši 11.03.2015 domāja šādi:
Tumšā matērija tagad drudžaini mēģina izdomāt, kas ir Saules sistēma un kas tā tāda Zeme, kuras kodolu šī esot izkausējusi:)
Mārča tieši 11.03.2015 domāja šādi:
Jautājums ārpus tēmas. Vai kāds var saprotami paskaidrot, ko nozīmē fizikas astronomijā jēdziens " protonu starojums"? Un kāda ir tā ietekme uz dzīvības attīstību un Zemes kustību ?
Nelabojams tieši 12.03.2015 domāja šādi:
Pats nosaukums jau norāda, ka tas ir starojums, kas sastāv no protoniem jebšu ūdeņraža kodoliem. Kopā ar nelielu hēlija kodolu jeb alfa daļiņu piejaukumu tā ir Saules vēja galvenā sastāvdaļa. Zemes atmosfērai šamais cauri netiek un tanī ziņā mūs kaut kā ietekmē/apdraud tikai sekundārie efekti - magnētiskās vētras u.tml., kas kaut kādu nozīmi iegūst tikai ar elektrību izmantojošu tehnoloģiju izmantošanas sākumu, bet evolūcijas procesā tam nav nekādas nozīmes. Zemes kustību, protams, tas arī praktiski neietekmē - tik vien kā niecīga berze, kas ļooooti lēni var samazināt Zemes rotācijas ātrumu (bet, šķiet, nesalīdzināmi mazāk, kā paisuma spēki).
Atklātā kosmosā protonu starojums nobremzējas jau skafandra ārējā kārtā, bet neaizsargātam organismam varētu būt pat ļoti bīstams, jo ir ar augstu jonizētspēju; šai ziņā to pārspēj tikai alfa daļiņas un kodolu dalīšanās šķembas. Nav pareizi apgalvot, ka jonizējošais starojums (alfa, beta, gamma, protoni, dalīšanās šķembas) ietekmē mūsu olbaltumvielas un DNS. Ir sliktāk: tas sadala organisma šūnās esošo ūdeni, bet attiecīgie produkti gan ir ķīmiski ārkārtīgi agresīvi un sāk graut visu pēc kārtas. Kosmosā bīstams ir rentgena un gamma starojums (ļoti augstas enerģijas elektromagnētiskais starojums, neiztrūkstošs Saules uzliesmojumu pavadonis), jo tie ir, kaut ar salīdzinoši vāju jonizētspēju, taču caurspiedīgi un skafandrs vai pat kuģa apvalks var aizsargāt nepietiekoši.