عوامل اختری انقراض‌های زیست شناسانه

چه چیزی دایناسورها را نیست و نابود کرد؟ این پرسش مدتها یک پرسش جالب اما بدون جواب بود. در این باره حدسیات فراوان اما حقایق محکم اندک بود. اما در سالیان اخیر علاقه شدیدی به تبیین نجومی این انقراض وجود داشته است؛ این انقراض را گاهی انقراض کِرِتاسه می‌نامند زیرا در پایان دوره کرتاسه در شصت و پنج میلیون سال پیش رخ داده است. در سالهای قبل سیلی از مقالات نوشته شد تا پیشنهاد فریبنده‌ای را مبنی بر این که این انقراضها ممکن است دوره‌ای باشند، با دوره بیست و شش تا سی میلیون سال، تبیین کند. این مقاله‌ها مناظری را تصویر می‌کردند که در آنها رگ بار دنباله دارها و سیارکها منظومه شمسی را بمب باران می‌کنند. در پاره‌ای موارد، این رگ بارها به زمین اصابت می‌کنند و سیاره ما را در تاریکی سردی، که یاد آور سناریوی زمستان هسته‌ای است، فرو می‌برند.
اولین مدرک محکم مبنی بر این که برخورد یک جسم آسمانی باعث انقراض کرتاسه شده است توسط برنده جایزه نوبل، لویز آلوارز، پسرش والتر آلوارز، و هم کارانشان فرانک آسارو و هلن میشل در برکلی ارائه شد. آنها مقدار زیادی بی هنجاری ایریدیوم در رسوبات مربوط به پایان دوره کرتاسه یا آغاز دوره سوم، که مصادف با انقراض دایناسورها بوده است، کشف کردند. در ابتدا در این مورد که لایه ایریدیوم واقعاً درست در سر جای اصلی خود بوده است یا نه و این که آیا انقراض دایناسورها و دیگر موجودات دوران کرتاسه ناگهانی بوده است یا تدریجی اختلاف نظرهایی وجود داشت. سپس آلوارز، هم کارانش، و کسانی دیگر این موارد را تأیید کردند: (1) در رسوبات همین عصر که در سر تا سر دنیا یافت می‌شود بی هنجاری ایریدیوم وجود دارد. (2) عناصر دیگری مثل اوسمیوم نیز ممکن است منشأ بر خوردی داشته باشند. (3) کانی شناسی دانه‌های کوارتز یافت شده در لایه‌های رُسی که در پایان دوره کرتاسه در رس قرار گرفته‌اند نشان می‌دهد که حوالی همین ایام بر خوردی رخ داده است. اگر چه هنوز برخی از محققان کل این ایده را نمی‌پسندند، اما این کار اخیر بسیاری از کسانی را که در این مورد تردید داشتند متقاعد کرده است.
انگیزه جدیدترین دوره علاقه به بر خوردها، استدلال آماری دیوید راؤپ و جان سپکاسکی است که بنا بر آنها انقراضهای عمده هر بیست و شش میلیون سال یک بار روی داده است. برخی از دلایل دوره‌ای بودن انقراض حاصل بررسی مجدد مدارک ثبت شده انقراضها و تحلیل مدارک مربوط به برخوردهایِ به زمین است که نشان می‌دهد دهانه‌های بزرگِ ناشی از بر خورد، هم فاز با انقراضها، تقریباً هر 27 تا 30 میلیون سال یک بار تشکیل شده‌اند. اما هنوز برخی از دانشمندان سؤالهای اساسی‌ای را در باره دوره‌ای یا کاتوره‌ای بودن انقراضها مطرح می‌کنند. به عنوان مثال، هالام خاطر نشان کرده است که مشاهده وجود نظم (یا عرم آن) در انقراضها به مقیاس زمانی زمین شناختی‌ای بستگی دارد که در این مورد به کار می‌رود. بعضیها داده‌های مربوط به دهانه‌ها را زیر سؤال بردند زیرا هم تعداد دهانه‌ها بسیار اندک است و هم سن آنها کاملاً مشخص نیست.
بسیاری از اختر شناسان ایده انقراضهای دوره‌ای را به عنوان یک فرضیه علمی پذیرفته‌اند، و در پی دلایل نجومی آن هستند. یکی از این دلایل، که برای آن تبلیغات وسیعی هم شده است مستقلاً توسط مارک دیویس، پیت هوت و ریچارد مولر از دانشگاه کالیفرنیا، برکلی، و دانیل ویت مایر و آلبرت جکسون از دانشگاه ساؤت وسترن لوئیزیانا و شرکت علوم کامپیوتری ارائه شد. آنها مطرح کردند که خورشید دارای هم دمی به نام نمسیس است. جدار این هم دم یک مدار با خروج مرکز بسیار بزرگ است که بیشینه فاصله آن از خورشید دو تا سه میلیون سال نوری است. این مدار هر 26 تا 30میلیون سال یک بار هم دم را به میان ابر دناله دارهای اورت (ابری از دنباله دارهای غیر فعال، پیرامون منظومه شمسی، که تا یک دهم فاصله نزدیکترین ستاره گسترش یافته است) می‌کشاند و میلیاردها دنباله دار را روانه منظومه شمسی درونی (به طرف زمین) می‌کند. برخی از این دنباله دارها با زمین بر خورد می‌کنند، باعث بلند شدن ابرهای غباری عظیمی می‌شوند، دمای زمین را کاهش (یا، احتمالاً از طریق اثر گل خانه‌ای، افزایش) می‌دهند، منابع مواد غذایی را کاهش می‌دهند، و دایناسورها، برخی حیوانات دریایی، و موجودات زنده دیگر را نابود می‌کنند. اگر این ستاره به اندازه کافی کوچک باشد کم سوتر از آن است که تا حالا بتواند دیده شده باشد. موجه بودن این سناریو مستلزم این است که چنین منظومه‌های مزدوج گسترده‌ای مدت زیادی دوام بیاورند و در اثر برخورد با سایر ستاره‌ها و با ابرهای مولکولی غول پیکر از هم گسیخته نشوند. هم اکنون پایداری این نوع منظومه‌ها فعالانه تحت مطالعه است.
پیشنهاد دیگری که از جانب مؤلفان گوناگونی مطرح شده است این است که حرکت عمود بر صفحه کهکشان راه شیری خورشید، که دارای تناوب 30 تا 36 میلیون سال است روی داد نجومی‌ای است که موجب انقراضها می‌شود. رامپینو و استاترز اظهار می‌دارند که بر خورد از نزدیک میان منظومه شمسی و ابرهای ستاره‌ای، که در نزدیکیهای صفحه کهکشان واقع هستند، موجب اختلال اَبر اورت و رگ بار دنباله دارها به طرف منظومه شمسی می‌شوند. اسکالو و اسمولو خوفسکی استدلال کردند که شوک گرانشی حاصل از عبور خورشید از میان قرص کهکشان می‌تواند به عنوان ساز و کار این فرایند محسوب شود. سناریوی سوم را ریچارد شوارتز و فیلیپ جیمز مطرح کردند که، هنگامی که خورشید از صفحه میانی کهکشان دور است، ممکن است شدت زیادتر پرتوهای x زمینه یا پرتوهای کیهانی زمینه علت آهنگ بالاتر انقراضها باشد، و از هر گونه ارتباطی با بر خورد میانِ سیارکها یا دنباله دارها با زمین احتراز می‌جویند.
ظاهراً رابطه میان بر خورد یک سیارک یا یک دنباله دار و انقراض در پایان دوره کرتاسه، به طور نسبتاً معقولی محرز شده است. وجود دوره در مدارک ثبت شده انقراضها یا ایجاد دهانه‌ها بر روی زمین، و ارتباط آن با هم دم خورشیدی یا با حرکت خورشید از میان کهکشان هنوز بسیار غیر قطعی است. با وجود این، این ایام زمانه هیجان انگیزی است: پیش داوری‌ای که مدت یک قرن در میان زمین شناسان بر لَه تغییرات تدریجی و علیه تغییر ناگهانی (فاجعه گرایی) رایج بود اکنون از جهات مختلف، و در مواردی با مدرک محکم، زیر سؤال رفته است. این فکر که فاجعه‌های نجومی ممکن است نقشی هر چند فرعی نقشی هر چند فرعی در تکامل بیو لوژیکی بازی کرده باشند برای زیست شناسان اهل تکامل حائز اهمیت فوق العاده‌ای است.