Вызвали ли гравитационные приливы вымирания на Земле?

Жизнь на Земле прошла долгий эволюционный путь, который в конечном итоге создал нас, предполагаемо разумный вид, доминирующий на планете. Но не было никакого грандиозного плана или замысла, только случайности, природа и удача. Жизнь на Земле пережила множество вымираний, но встала, стряхнула с себя пыль и продолжила свой долгий путь к сложности.

Удар Chicxulub, который стер динозавров с лица Земли и подготовил почву для восхождения млекопитающих, привлекает много внимания. Но могли быть и более тонкие события, которые также привели к вымираниям. Гравитационные приливы, вызванные пролётами объектов планетарной массы или карликовых планет, могли сыграть свою роль.

Об этом говорится в новой статье Даниэле Фаргиона, научного профессора Римского университета и Оссерваторио Астрономико ди Каподимонте в Неаполе. Это статья из материалов конференции под названием "Массовые вымирания из-за гравитационных приливов", представленная на конференции "Мультичастотное поведение источников высокоэнергетической космической радиации" в Палермо в июне 2025 года. Она в настоящее время доступна на arxiv.org.

Фаргион указывает на то, что есть достаточно доказательств существования популяции объектов размером с карликовую планету в удалённой части Солнечной системы, среди которых Плутон может быть самым известным представителем. Могут быть тысячи, десятки тысяч этих объектов на эллиптических орбитах. Гравитационные возмущения могут отправить некоторые из этих объектов в внутреннюю Солнечную систему, где столкновения, подобные тому, что произошло между Землёй и Тией, создали Луну. Но гораздо более вероятны пролёты.

"Такие проходы могли оставить сильные приливные сигнатуры: гигантские волны, крупные вулканические эпизоды, регрессии моря, согласованные метеорные дожди и значительные климатические нарушения," пишет Фаргион. "Эти механизмы могли способствовать нескольким крупным биологическим массовым вымираниям за последние 600 миллионов лет, как это предполагается по странным корреляциям в геологической летописи."

Фаргион объясняет, что основные массовые вымирания Земли коррелируют по времени с огромными изменениями в планетарном климате, метеоритными ударами и огромными вулканическими извержениями. Корреляция — это одно, но найти определённые связи между ними гораздо сложнее. "Причина этого неясна. Метеоритные удары, вулканические извержения или регрессии моря по отдельности не могли вызвать все основные массовые вымирания," пишет он.

Хотя есть множество доказательств, включая аномалию иридия, что удар стер динозавров и вызвал массовое вымирание около 64 миллионов лет назад, причины других массовых вымираний не так ясны.

Самое крупное известное вымирание произошло 251 миллион лет назад, и определить его причину по-прежнему сложно. "Но ни аномалия иридия, ни большой метеоритный кратер не были датированы периодом пермь/триас (П/Т), 251 𝑀 𝑦 назад, который был самым крупным известным вымиранием в истории жизни, где глобальное вымирание видов составило от 80% до 95%," объясняет автор.

"Здесь мы предполагаем, что приливные эффекты объектов планетарной массы, проходящих рядом с Землёй, могли вызвать все эти события и могут объяснить сложные геологические записи основных биологических массовых вымираний," объясняет Фаргион.

Существует множество аномалий в внутренней Солнечной системе, которые можно отнести к пролётам, столкновениям или захватам объектов планетарной массы из внешней Солнечной системы. Уран наклонён на бок, и это могло произойти в результате столкновения. Тритон, крупнейший спутник Нептуна, кажется, является захваченным объектом пояса Койпера. А Позднее сильное бомбардирование могло быть вызвано возмущениями от пролёта планетарной массы. Солнечная система также имеет несколько спутников с ретроградными орбитами, что всё ещё ждёт объяснения.

"Неправильно думать, что Земля осталась безучастной к подобным событиям.

"Проход таких объектов рядом с Землёй мог вызвать на ней гигантские приливные волны, крупные вулканические извержения и резкие изменения в глобальном климате и уровне моря," пишет Фаргион. "Более того, проходя через астероиды и пояса Койпера, эти объекты планетарной массы могли отклонить крупные метеориты и астероиды на столкновение с Землёй. Таким образом, визиты далеких планет могут быть общей причиной различных катастроф, которые совместно были ответственны за основные биологические массовые вымирания."

Некоторые доказательства прошлых пролётов можно увидеть в системе Земля-Луна, согласно автору. "Ископаемые кораллы показывают, что скорость уменьшения числа суточных колец в течение годовых циклов, т.е. скорость уменьшения числа дней в году, внезапно изменилась на более медленную скорость в конце девонского периода," пишет Фаргион. "Поскольку удлинение дня связано с замедлением вращения Земли под действием хорошо известных приливных сил Луны, это подразумевает, что в конце девонского периода расстояние между Луной и Землёй внезапно увеличилось на значительную долю."

Столкновение не могло бы этого сделать, потому что оно происходит слишком внезапно и создало бы мгновенное изменение. Но пролёт мог. "Такое увеличение могло быть вызвано приливным притяжением при близком проходе посещающей планеты/луны," объясняет Фаргион. Это приливное притяжение также могло вызвать глобальные цунами и создать мощные приливы, которые длились годы. Оно также деформировало бы кору и вызвало приливное нагревание в недрах планеты, что могло спровоцировать массивные вулканические извержения.

Эти события произошли давно, и сложно оценить, сколько было пролётов и насколько массивными были объекты. "Надёжная оценка масс и потока посещающих планет/планетезималей пока невозможна," пишет Фаргион.

Но Юпитер может предоставить способ понять. Юпитер немного наклонён на своей оси и, похоже, имеет неучтённый источник энергии, который помогает ему иметь такую высокую температуру поверхности. Фаргион рассчитывает, что Юпитер столкнулся с 16 объектами массой 0,5 массы Земли за свою историю. "Похожие оценки для других планет, хотя и дающие правильный порядок величины для наклонов их вращений, менее надёжны, потому что предполагаемое число аккреционных планет слишком мало," объясняет Фаргион. "Однако мы отмечаем, что прошлая популяция карликовых планет, четыре миллиарда лет назад, могла быть более массивной, чем нынешняя, которая в основном состоит из более лёгких карликовых планет, подобных Луне."

История Солнечной системы — это головоломка, и история Земли также полна загадок. Постоянные открытия массивных объектов в удалённой части Солнечной системы показывают, что они тоже являются частью головоломки. Если они посетили внутреннюю Солнечную систему, они могли спровоцировать вымирания. И если это произошло в прошлом, это может произойти снова в будущем.

"Следующие уроки для нас, людей, чтобы преодолеть такие возможные вымирания: глубокое исследование неба, чтобы искать слабейшие источники далеких карликовых планет, и, как только они будут найдены, предупреждать о надвигающихся событиях как можно скорее," пишет автор. Если это размером с астероид, постарайтесь отклонить его.

Но если это больше, чем астероид, и является объектом планетарной массы, то нам нужно подготовиться иначе. Основная опасность, по словам Фаргиона, будет исходить от массивных приливных волн, которые обрушатся на планету и будут сохраняться в течение многих лет. В этом случае есть только одно, что мы можем сделать.

"Профилактика также может заключаться в организации на вершинах горных цепей (на высоте 2-3 км) безопасного убежища для людей и жизни, чтобы выжить в таких (редких, но не невозможных) событиях," пишет Фаргион.

Автор также рассматривает идею о том, что такие пролёты могут помочь объяснить Парадокс Ферми. "Приливное массовое вымирание, его скорость и форма также могут объяснить знаменитый Парадокс Ферми: Где все, или почему их ещё нет здесь? Ответ может заключаться в том, что жизнь нестабильна и коротка," пишет автор.

"Астрофизические приливные вымирания могут гораздо реже отменять любую высокоразвитую цивилизацию, делая сброс жизни к более низкому, примитивному, молчаливому уровню," заключает Фаргион.