Il y a 65 millions d'années, un astéroïde massif de cinq à dix kilomètres de diamètre a frappé la Terre à une vitesse dépassant 30 000 kilomètres à l'heure. Cette collision catastrophique a détruit les créatures géantes que nous connaissons sous le nom de dinosaures, qui gouvernent la Terre depuis plus de 100 millions d'années. Fait remarquable, environ 30% de toutes les espèces existant actuellement sur Terre ont été détruites à cette époque. Ce moment était loin d'être le premier où un objet catastrophique tombe dans la Terre, et il n'est certainement pas devenu le dernier. On pense que de tels événements se produisent périodiquement en raison du mouvement du Soleil à travers la galaxie. Si tel est le cas, nous devrions être en mesure de prédire la date du prochain événement de ce type et si nous devons nous préoccuper de notre propre destin.
La menace d'extinction de masse existe toujours, mais il n'est pas toujours possible de la calculer avec précision. Les menaces dans notre système solaire - associées aux bombardements spatiaux - proviennent généralement de deux sources: la ceinture d'astéroïdes entre Mars et Jupiter et la ceinture de Kuiper et le nuage d'Oort en dehors de l'orbite de Neptune. Pour la ceinture d'astéroïdes, qui est soupçonnée (mais pas certaine) de tuer des dinosaures, nos chances de se retrouver face à un gros objet diminuent avec le temps. Parce que le matériau entre Mars et Jupiter s'épuise progressivement et qu'il n'y a rien pour le remplacer. Nous comprenons cela lorsque nous regardons deux choses: le jeune système solaire, les premiers modèles de notre système solaire et la plupart des mondes sans air sans géologie active: la Lune, Mercure, la plupart des lunes de Jupiter et de Saturne.
L'histoire des chutes dans notre système solaire est littéralement écrite sur les visages de mondes comme la lune. Les hauts plateaux lunaires - des points lumineux - nous montrent l'histoire des bombardements lourds du système solaire primitif il y a plus de 4 milliards d'années. Il y a de nombreux grands cratères avec des cratères plus petits à l'intérieur, indiquant un niveau d'activité extrêmement élevé à l'époque. Cependant, si vous regardez les zones sombres (mers lunaires), vous ne verrez pas beaucoup de cratères à l'intérieur. La datation radiométrique montre que la plupart de ces zones ont entre 3 et 3,5 milliards d'années. Les régions les plus jeunes de la plus grande mer de la Lune, Oceanus Procellarum, n'ont que 1,2 milliard d'années et ont été créées relativement récemment.
Sur la base de ces données, nous pouvons conclure que la ceinture d'astéroïdes s'amincit avec le temps et que le taux de formation du cratère diminue. On pense que nous en sommes encore loin, mais dans les prochains milliards d'années, la Terre recevra le dernier impact sérieux de l'astéroïde, et s'il y a encore de la vie dessus, une extinction massive est inévitable. La ceinture d'astéroïdes représente moins une menace aujourd'hui que par le passé.
Mais le nuage d'Oort et la ceinture de Kuiper sont des histoires complètement différentes.
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Au-delà de Neptune, dans le système solaire externe, une menace profonde se cache. Des centaines de milliers, voire des millions, de gros morceaux de glace et de roche flottent sur des orbites ténues autour du Soleil, en attendant les perturbations causées par le passage de grandes masses. Une violation de l'orbite peut conduire à différents résultats, parmi lesquels l'envoi d'un objet dans le système solaire interne, où il arrivera comme une brillante comète et, éventuellement, heurtera quelque chose.
Les interactions avec Neptune ou d'autres objets de la ceinture de Kuiper et du nuage d'Oort sont aléatoires et indépendantes des processus de notre galaxie, mais il est possible que le passage à travers une région riche en étoiles - comme le disque galactique ou l'un des bras en spirale - puisse augmenter les chances de pluie de comètes et d'impact de comètes sur Terre. Au fur et à mesure que le Soleil se déplace dans la Voie lactée, tous les 31 millions d'années, il traverse le plan galactique. Il s'agit d'une mécanique purement orbitale, car le Soleil et toutes les étoiles se déplacent le long de trajectoires elliptiques autour du centre de la galaxie. Mais certaines personnes ont soutenu que les extinctions périodiques se produisaient exactement à la même fréquence. Autrement dit, ces extinctions pourraient être causées par la pluie de comètes, qui se produit une fois tous les 31 millions d'années.
C'est possible? La réponse peut être trouvée dans les données. Nous pouvons voir les événements d'extinction majeurs sur Terre comme des repères dans les archives fossiles. On peut compter le nombre de genres (c'est juste au-dessus de «l'espèce» dans notre classification des êtres vivants; la race humaine est homo in homo sapiens) qui existaient à une certaine époque. Nous pouvons le faire en remontant 500 millions d'années dans le temps grâce aux découvertes faites dans les roches sédimentaires.
Nous pouvons rechercher des modèles dans ces événements d'extinction. La manière la plus simple de procéder quantitativement est la transformée de Fourier suivie d'une recherche de modèles. Si nous voyons des événements d'extinction de masse tous les 100 millions d'années, par exemple, avec une grande extinction du nombre d'espèces après un certain laps de temps, la transformée de Fourier montrera un grand sursaut avec une fréquence de 1 / (100 millions d'années). Que montrent les données d'extinction?
Mesure de la biodiversité, ainsi que des changements dans le nombre de genres, à un moment donné, révélant la plupart des événements d'extinction majeurs au cours des 500 derniers millions d'années
Il existe des preuves relativement faibles d'une fréquence de 140 millions d'années et des preuves encore plus solides de sauts tous les 62 millions d'années. Là où se trouve la flèche orange, vous voyez une périodicité de 31 millions d'années. Ces deux sauts semblent énormes, mais seulement par rapport à d'autres sauts, qui sont complètement insignifiants. Quelle est la force de ces deux sauts, objectivement, démontrant la périodicité?
Cette figure montre la transformée de Fourier pour les événements d'extinction au cours des 500 derniers millions d'années. La flèche orange montre où s'inscrirait la périodicité de 31 millions d'années.
En seulement 500 millions d'années, vous pouvez placer trois extinctions de masse possibles avec une période de 140 millions d'années et huit avec une période de 62 millions d'années. Ce que nous voyons ne rentre pas dans de telles périodes avec de tels événements; plutôt, si un tel événement s'est produit dans le passé, il y a plus de chances qu'il se produise dans 62 ou 140 millions d'années. Cependant, la fréquence de 26 à 30 millions n'est pas observée en tant que telle.
Si nous commençons à étudier les cratères sur Terre et la composition géologique des roches sédimentaires, cette idée s'effondre complètement. De tous les cratères qui se sont formés sur Terre à la suite de chutes, moins d'un quart sont formés par des objets du nuage d'Oort. De plus, les frontières entre les périodes géologiques (Trias / Jurassique, Jurassique / Crétacé, Crétacé / Paléogène) et les enregistrements géologiques qui correspondent aux événements d'extinction montrent que seule l'extinction d'il y a 65 millions d'années a une couche de poussière et de cendres à laquelle nous pourrions associer un grand coup.
La couche limite des périodes du Crétacé et du Paléogène se distingue de manière caractéristique dans la roche sédimentaire, mais est représentée par une fine couche de cendres, et sa composition nous renseigne sur l'origine extraterrestre du corps, qui a conduit à l'extinction de masse.
L'idée que des extinctions massives se produisent périodiquement est intéressante et convaincante, mais il n'y a tout simplement aucune preuve concluante à ce sujet. L'idée que le passage du Soleil à travers le plan galactique conduit à des extinctions périodiques est également intéressante, mais non prouvée. Nous savons que les étoiles passent à portée du nuage d'Oort tous les demi-millions d'années, mais nous sommes loin de ces événements pour le moment. Dans un avenir proche et prévisible, la Terre n'est pas menacée par un cataclysme naturel causé par l'Univers. Au contraire, nous sommes nous-mêmes la plus grande menace pour nous.
ILYA KHEL
