Alors que de nombreuses personnes se disputent sur comment et où finira la race humaine, personne ne doute de la cause profonde et du catalyseur de la dernière plus grande extinction sur Terre: un corps massif et volumineux venu de l'espace est entré en collision avec la Terre. Il y a environ 65 millions d'années, un astéroïde de 5 à 10 kilomètres de diamètre est tombé sur le site de l'actuel golfe du Mexique et a détruit 30 à 50% de l'espèce, mettant fin aux dinosaures. Un autre événement similaire est-il prévu dans un proche avenir?
Ainsi, il existe une théorie selon laquelle tous les 26 à 30 millions d'années, notre disque galactique déplace des comètes dans le nuage d'Oort, ce qui entraîne des extinctions périodiques et des bombardements de comètes sur Terre. Et nous? Existe-t-il une telle menace pour nous, et cette théorie elle-même est-elle valable?
Pour être honnête, il y a toujours un danger d'extinction massive, mais il est particulièrement important de quantifier ce danger.
Les menaces d'extinction dans notre système solaire - des bombardements cosmiques - 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. Dans le cas de la ceinture d'astéroïdes, soupçonnée (mais pas certaine) de tuer des dinosaures, nos chances de heurter un gros objet diminuent avec le temps. Et voici la raison: la quantité de matière entre Mars et Jupiter diminue avec le temps, et il n'y a aucun mécanisme pour la reconstituer. Cela devient clair lorsque nous regardons différentes choses: le jeune système solaire, les modèles de notre propre système solaire et la plupart des mondes sans air sans géologie particulièrement active, comme la Lune, Mercure, la plupart des lunes de Jupiter et de Saturne.
On voit, par exemple, l'histoire de la cratérisation de la Lune quand on la regarde. Là où les taches sont plus légères - hauteurs lunaires -, nous assistons à une longue histoire de cratères lourdes, qui remonte aux premiers jours du système solaire, il y a 4 milliards d'années. Il y a de nombreux grands cratères avec des cratères plus petits à l'intérieur: cela indique l'augmentation de l'activité des astéroïdes à ce moment-là. Mais si vous regardez les régions sombres (mers lunaires), il n'y a pas beaucoup de cratères à l'intérieur. La datation radiométrique a montré que la plupart de ces zones sont âgées de 3 à 3,5 milliards d'années et que le nombre de cratères y est différent des autres. Les régions les plus jeunes trouvées dans Oceanus Procellarum (la plus grande mer sur la lune) n'ont que 1,2 milliard d'années et ont les régions les moins couvertes de cratères.
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Il résulte de tout cela que la ceinture d'astéroïdes s'est de plus en plus raréfiée avec le temps. Cela ne nous attend peut-être pas encore, mais à un moment donné au cours des prochains milliards d'années, la Terre devrait subir le dernier impact d'un astéroïde, et s'il y a encore de la vie sur la planète d'ici là, la dernière extinction de masse pourrait bien commencer par une telle catastrophe.
Mais le nuage d'Oort et la ceinture de Kuiper sont différents.
Au-delà de Neptune, le système solaire externe a un énorme potentiel catastrophique. Des centaines de milliers - voire des millions - de gros morceaux de glace et de roche broutent sur une orbite allongée autour de notre Soleil, en attendant qu'une masse passe (ce pourrait être Neptune, un autre objet de la ceinture de Kuiper ou un nuage d'Oort, un autre système) pour provoquer des perturbations gravitationnelles. Cet outrage peut avoir des conséquences différentes, mais parmi elles - envoyer le corps dans le système solaire intérieur, où il se manifestera comme une comète brillante qui menace de heurter notre monde.
Les interactions avec Neptune ou d'autres objets de la ceinture de Kuiper ou des nuages d'Oort sont aléatoires et indépendants de ce qui se passe dans notre galaxie, mais il est possible que le passage dans 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 avec lui et les chances que la comète frappe la Terre. Récemment, un article est apparu dans American Scientist qui discutait de la période d'extinction à peu près désignée de 26 à 30 millions d'années sur Terre, qui correspond en partie à la période de 28 à 32 millions d'années pendant laquelle le système solaire traverse le plan galactique de la Voie lactée. Coïncidence ou modèle?
La réponse se trouve dans les données. Nous pouvons voir les plus grands événements d'extinction sur Terre, capturés dans des fossiles. En comptant le nombre de genres (une étape plus générale que les «espèces» avec lesquelles nous classons les êtres vivants; les personnes homo sapiens appartiennent au genre homo) pour un temps précis, en extrapolant cela à plus de 500 millions d'années (grâce aux roches sédimentaires), on sait quel pourcentage simultanément existé et est mort dans une période de temps donnée.
Biodiversité phanérozoïque: d'en bas - il y a des millions d'années; à droite - des milliers de naissances. Tous les genres sont surlignés en gris; genres bien définis en vert; tendance à long terme rouge; les triangles jaunes marquent les cinq plus grandes extinctions; en bleu, autres événements d'extinction.
Nous pouvons alors rechercher des modèles dans ces événements d'extinction. Le moyen le plus simple de procéder quantitativement est d'appliquer une transformée de Fourier à ces cycles pour trouver des modèles possibles. Si nous voyons des cas d'extinction de masse tous les 100 millions d'années, par exemple, accompagnés d'une forte baisse du nombre de genres, alors la transformée de Fourier montrera un grand saut de fréquence de 1 / (100 millions d'années). Qu'est-ce que ça veut dire?
Nous voyons un saut à une fréquence de 140 millions d'années et un autre bond à 62 millions d'années. Ces sauts ont l'air énormes, mais seulement par rapport à d'autres sauts, qui sont complètement insignifiants. Sur une période de seulement 500 millions d'années, vous pouvez organiser trois extinctions de masse possibles tous les 140 millions d'années et 8 fois tous les 62 millions d'années. (Mais on ne voit pas grand chose, donc cette périodicité n'est pas préservée). Mais si vous regardez attentivement, rien ne suggère une fréquence d'extinction de 26 à 30 millions d'années; il n'y a tout simplement pas de sauts convaincants avec une telle fréquence. De plus, de toutes les collisions de corps cosmiques avec la Terre, moins d'un quart provenait du nuage d'Oort. Il y a un vieil adage selon lequel «les affirmations extraordinaires exigent des preuves extraordinaires», mais Christopher Hitchens l'a considéré d'un point de vue opposé:
"Ce qui peut être accepté sans preuve peut être rejeté sans preuve."
Jusqu'à présent, il n'y a aucune raison de soupçonner que le passage à travers le plan galactique s'accompagne d'une augmentation de la fréquence des événements catastrophiques. Les chances que l'univers menace de nous détruire sont extrêmement faibles.
Ethan Siegel
