2015.02.24. - Okozhat-e tömeges kihalási eseményeket a sötét anyag?

Egy amerikai biológus szerint Naprendszerünk Tejútrendszer fősíkján való áthaladásai közvetlenül és jelentős mértékben hozzájárulhatnak a tömeges kihalási eseményekhez vezető csillagászati és geológiai folyamatokhoz.

A New York University biológiaprofesszora, Micheal Rampino szerint a Naprendszer ritka, de előre jelezhető áthaladásai a Tejútrendszer korongján közvetlen és jelentős hatást gyakorolhatnak bolygónk geológiai és biológiai folyamataira. A Galaxis fősíkjában koncentrálódó sötét anyag ugyanis perturbálhatja az üstökösök pályáit, amelyek aztán akár a Földbe is csapódhatnak, illetve megemelheti bolygónk magjának hőmérsékletét, ezek a folyamatok pedig kapcsolatban állhatnak a tömeges kihalási eseményekkel.

A Föld a Naprendszerrel együtt a Tejútrendszer csillagokban, porfelhőkben és gázködökben gazdag korongjához tartozik, de itt koncentrálódik a nehezen megfogható, misztikus sötét anyag is, ami csak gravitációs hatásával ad hírt magáról. A Naprendszer körülbelül 250 millió év alatt végez egy keringést a Galaxis centruma körül, a pálya azonban hullámos: a Nap a bolygóival együtt mintegy 30 millió évenként áthalad a zsúfolt fősíkon. Rampino elemzése szerint úgy tűnik, hogy az áthaladásokkal egybeesnek azok az időszakok, amikor megnövekedtek a földi üstökösbecsapódások, illetve tömeges kihalási események következtek be. Vajon mi okozhatja ezt a korrelációt?

A Hubble-űrtávcső felvétele az NGC 4565 katalógusjelzésű spirálgalaxis korongjának egy részéről. A galaxis majdnem éléről látszik, a fősíkját, a Tejútrendszerhez hasonlóan, az ott sűrűsödő csillagok, gázködök és porfelhők rajzolják ki. Az elképzelések szerint a spirálgalaxisok esetében a látható komponenseken kívül a korongban koncentrálódik a sötét anyag is, ami az új eredmény szerint a földi élet fejlődésére is jelentős hatást gyakorolhatott.
[ESA/NASA]

Az egyik lehetőség, hogy a galaktikus korongon való áthaladáskor az ott koncentrálódó sötét anyag perturbálhatja azoknak az üstökösöknek a pályáit, amelyek általában a Földtől messze, a Naprendszer külső térségeiben, az Oort-felhőben keringenek, így azok más pályákra kerülve elérhetik bolygónkat, és akár ütközhetnek is vele.

Még talán ennél is érdekesebb, hogy a korongon történő minden egyes áthaladáskor a sötét anyag koncentrációja megnövekedhet a Föld magjában. A talán leginkább elfogadott elképzelés szerint a sötét anyag régóta keresett részecskéinek szerepére a legjobb jelöltek az egyelőre még hipotetikus WIMP-ek (Weakly Interacting Massive Particles), amelyek azonban egymással kölcsönhatva annihilálódnak, jelentős mennyiségű energiát felszabadítva ezáltal. A Föld magjában így megjelenő plusz hő pedig hozzájárulhat a vulkáni tevékenység megnövekedéséhez, elősegítheti a hegységképződést, gyorsíthatja a mágneses pólusváltásokat és befolyásolhatja a tengerek és óceánok szintjét. Ezek a jelenségek érdekes módon szintén nagyjából 30 millió évenként mutatnak intenzitásmaximumokat. Rampino ezért úgy gondolja, hogy a Naprendszer hullámos mozgásának következtében fellépő csillagászati hatások és a Föld magjában felgyülemlő sötét anyag drámai változásokat okozhatnak a bolygó geológiai és biológiai aktivitásában.

A sötét anyag és a Naprendszer periodikus kölcsönhatására vonatkozó modellje jelentős hatással lehet nem csak a Föld, de a Tejútrendszer más bolygóinak geológiai és biológiai fejlődéséről kialakított képünkre is. Rampino szerint bolygónkon kifejlődhettek a komplex létformák, a múltban azonban ezt a fejlődési folyamatot többször is tömeges kihalásokkal járó katasztrofális események befolyásolták, amelyek közül néhány magyarázata nagy nehézségekbe ütközik. Lehet, hogy a választ a sötét anyag rejti. Ahogyan fő alkotórészként nagy léptékben az egész univerzum sorsát meghatározza, kicsiben a földi élet fejlődésére is rányomhatta a bélyegét.

Az eredményeket részletező szakcikk a Monthly Notices of the Royal Astronomical Society c. folyóiratban jelent meg.

Forrás:

• ScienceDaily 2015.02.19.
• DOI: 10.1093/mnras/stu2708