Hurrikan Matthew wirbelt uns in neuen Satellitenfotos entgegen

Das Auf und Ab der Arten auf der Erde könnte teilweise durch die wellenförmigen Bewegungen unseres Sonnensystems bedingt sein, wenn es sich durch die Scheibe der Milchstraße bewegt, sagen Wissenschaftler.

Vor zwei Jahren fanden Wissenschaftler an der Universität von Kalifornien, Berkeley, heraus, dass die Zahl der Meeresfossilien zeigt, dass die Biodiversität - die Anzahl der auf dem Planeten lebenden Arten - in einem Zyklus von 62 Millionen Jahren zunimmt und abnimmt. Mindestens zwei der großen Massensterben der Erde - das Perm-Extinktion vor 250 Millionen Jahren und das Aussterben des Ordovizium vor etwa 450 Millionen Jahren - entsprechen Spitzen dieses Zyklus, die durch die Evolutionstheorie nicht erklärt werden können.

Jetzt hat ein Forscherteam der Universität von Kansas (KU) eine Erklärung geliefert, die sich außerhalb der Welt befindet. Ihre Idee hängt davon ab, dass Sterne im Weltraum nicht fixiert sind. Sie bewegen sich herum, manchmal rasen sie kopfüber durch Galaxien oder nähern sich nahe genug für kurze kosmische Versammlungen.

Insbesondere bewegt sich unsere Sonne auf das Zentrum der Milchstraße zu und von ihm weg und auch auf und ab durch die galaktische Ebene. Ein vollständiger Auf- und Abzyklus dauert 64 Millionen Jahre - verdächtig ähnlich dem Biodiversitätszyklus der Erde.

Galaktischer Bogenschock

Die KU-Forscher haben den Biodiversitätszyklus unabhängig voneinander bestätigt und einen neuartigen Mechanismus vorgeschlagen, durch den die galaktischen Reisen der Sonne sie verursachen.

Wissenschaftler wissen, dass die Milchstraße gravitativ zu einem riesigen Galaxienhaufen gezogen wird, dem Virgo Cluster, der etwa 50 Millionen Lichtjahre entfernt liegt. Adrian Melott und sein Kollege Mikhail Medvedev, beide KU-Forscher, spekulieren, dass die Milchstraße, die sich dem Virgo-Cluster entgegenstellt, einen sogenannten Bugschock erzeugt, der der Stoßwelle eines Überschallstrahls ähnelt.

"Unser Sonnensystem ist von einer Schockwelle umgeben und produziert eine gute Menge der kosmischen Strahlung, die die Erde trifft. Warum sollte die Galaxie auch keine Schockwelle haben?" Melott sagte.

Der galaktische Bogenschock ist nur auf der Nordseite der galaktischen Ebene der Milchstraße vorhanden, weil das die Seite ist, die dem Virgo-Cluster zugewandt ist, während er sich durch den Weltraum bewegt und überhitzte Gase und kosmische Strahlen hinter sich herschleudern würden . Normalerweise schützt das Magnetfeld unserer Galaxie unser Sonnensystem vor diesem "galaktischen Wind". Aber alle 64 Millionen Jahre nimmt das zyklische Reisen des Sonnensystems es über die galaktische Ebene.

"Wenn wir aus der Scheibe herauskommen, haben wir weniger Schutz, so dass wir viel mehr kosmischen Strahlen ausgesetzt sind", sagte Melott.

Wie kosmische Strahlen das Leben beeinflussen

Der Anstieg der kosmischen Strahlung könnte sowohl direkte als auch indirekte Auswirkungen auf die Organismen der Erde haben, sagte der KU-Paläontologe Bruce Lieberman. Die Strahlung könnte zu höheren Raten genetischer Mutationen in Organismen führen oder deren Fähigkeit, DNA-Schäden zu reparieren, beeinträchtigen, was möglicherweise zu Krankheiten wie Krebs führen könnte.

Kosmische Strahlen sind auch mit einer erhöhten Wolkendecke verbunden, die den Planeten abkühlen könnte, indem sie mehr Sonnenstrahlen ausblendet. Sie interagieren auch mit Molekülen in der Atmosphäre, um Stickoxid zu erzeugen, ein Gas, das die Ozonschicht unseres Planeten auffrisst und uns vor den schädlichen ultravioletten Strahlen der Sonne schützt.

Richard Müller, einer der UC Berkeley Physiker, die den Zyklus mitentdeckten, sagte Melott und seine Kollegen haben eine plausible galaktische Erklärung für den Biodiversitätszyklus gefunden. Muller und Robert Rohde spekulierten auch, dass die Bewegung unseres Sonnensystems durch die galaktische Ebene hinter dem Zyklus lag, aber das Paar konnte sich keinen Grund vorstellen, warum sich die Bedingungen auf der Nord- und Südseite der galaktischen Ebene unterscheiden sollten.

"Das ist ihnen gelungen", sagte Müller in einem Telefoninterview. "Sie haben etwas erfunden, an das wir nicht gedacht haben, was eine Asymmetrie darstellt. Ich bin froh, dass sie das getan haben und ich gratuliere ihnen."

Eine Hypothese des ersten Schrittes

Richard Bambach, Paläontologe am Smithsonian Museum of Natural History, der nicht an der Studie beteiligt war, sagte, er sei begeistert, dass der Biodiversitätszyklus unabhängig bestätigt wurde, warnt jedoch, dass die galaktische Hypothese noch in den frühen Stadien der Formulierung liegt.

"Es ist eine Hypothese aus dem ersten Schritt", sagte Bambach. "Es ist eine interessante Idee, aber wir sind noch weit davon entfernt zu wissen, ob sich Biodiversität wirklich verändert."

Zum einen müssen Wissenschaftler noch einen Bogenschock um die Milchstraße entdecken, obwohl solche Schockwellen um andere Galaxien gefunden wurden.

"Ich denke, es ist eine sehr gute Idee", sagte Philip Appleton, ein Caltech-Astronom. "Ich denke, wir fangen erst an, diese Art von Verhalten in den Griff zu bekommen. Wir erkennen, dass Galaxien nicht nur gravitativ miteinander interagieren, sondern auch mit der Umwelt, durch die sie reisen - dem" Wind ", den sie erzeugen -kann tatsächlich spürbare Effekte erzeugen. "

Letztes Jahr entdeckten Appleton und sein Team einen Bogenschock, der eine Galaxie in Stephan's Quintet, einem 300 Millionen Lichtjahre entfernten galaktischen Haufen, umgibt. Die Schockwelle bewegt sich ungefähr 1000 km pro Sekunde relativ zum Cluster.

Die Milchstraße rast mit einer Geschwindigkeit von 200 Kilometern pro Sekunde auf den Virgo-Sternhaufen zu, so dass jeder Bogenschock, den sie erzeugt, folglich schwächer wäre, sagte Appleton.

Wenn zukünftige Studien die Verbindung zwischen Galaxie und Biodiversität bestätigen, würden Wissenschaftler gezwungen sein, ihre Vorstellungen darüber, was das Leben auf der Erde beeinflussen könnte, zu erweitern. "Vielleicht sind es nicht nur das Klima und die tektonischen Ereignisse auf der Erde", sagte Lieberman. "Vielleicht müssen wir uns mehr Gedanken über die außerirdische Umwelt machen."

  • Rückgang der Biodiversität auf "beispiellose Rate"
  • Evolution vorhersehbar überall im Universum, sagt Wissenschaftler
  • Video: Unsere Ecke des Kosmos