سیاهچاله ها، دایناسورها را منقرض کردند؟ - درگ فایل

عرفان خسروی| دایناسور ها و سیاهچاله ها دو تا از مرموزترین نهایت های دست نیافتنی دنیای علم هستند؛ هر دو فرورفته در دوردست هایی دست نیافتنی؛ یکی با 66 میلیون سال فاصله زمانی و دیگری در پایانی جهتی بسیار دور و البته یک طرفه.

از یکی هیچ خبری جز سنگواره ها به ما نخواهد رسید و هر اندازه که کوشش کنیم نخواهیم توانست خلاف جهت پیکان زمان به زمان دایناسور ها بازگردیم؛ رفتن به سوی آن یکی دیگر از نظر فیزیکی ناممکن نیست، اما هیچ خبری از سوی سیاهچاله ها به سمت ما بازنخواهد آمد. ما در میانه دو پیکان یک طرفه گیر نموده ایم و در دو پایانی این پیکان ها، دو تا از مرموزترین نهایت های دست نیافتنی دنیای علم ایستاده اند.

اما جریان کندوکاو علمی درباره این دو موضوع مرموز در سال هایی که از سده بیست ویکم میلادی گذشت، تفاوتی عمده با جریان دانش در سده بیستم داشت. از سویی مشخص شدن رابطه مستقیم میان دایناسور ها و پرندگان به ما نشان داد که هر اتفاقی افتاده باشد، قطعا نمی توان گفت: دایناسور ها منقرض شدند.

هنوز یک دسته از آن ها به سلامت و تنوع روی زمین باقی مانده اند. عبارت دقیقی که برای نابودی تعداد زیادی از دایناسور ها در 66 میلیون سال پیش باید به کار رود، انقراض گروهی نیست؛ بلکه به طور دقیق دسته های مختلفی از دایناسور ها منقرض شدند و دسته هایی نیز که امروز شامل 10 هزار گونه مختلف از جانوران پردار می شوند، باقی ماندند.

این موضوع تا حد زیادی ما را از ماهیت گروه های منقرض شده نیز باخبر می نماید و دایناسور ها دیگر موجوداتی نیستند که حسرت دیدن آن ها را بخوریم، اما هنوز یک سؤال بزرگ وجود دارد: چه چیزی باعث شد تعداد زیادی از دایناسور ها نابود شوند و تعدادی نیز جان سالم به در برند؟ از سوی دیگر نظریات و پژوهش های جدید پیرامون سیاهچاله ها ما را به دانسته های جدیدی پیرامون این پدیده های سابقا نظری سماوی رهنمون شدند.

شاید مهم ترین این پژوهش ها ثبت موفقیت آمیز امواج گرانشی ناشی از سیاهچاله ها باشد. اکنون به جز پرتو های پرانرژی الکترومغناطیس که می توانست به عنوان نشانه ای غیرمستقیم از نزدیکی افق رویداد سیاهچاله ها تلقی گردد، می توان رد نوع پیش تر شناسایی نشده ای از امواج را گرفت که مستقیم از نقطه تکینگی در دل سیاهچاله ها به ما می رسد و به این ترتیب، سیاهچاله ها دیگر پدیده هایی نیستند که حسرت دیدن آن ها را بخوریم؛ گرچه پیرامون آن ها نیز سؤالات فراوان و بزرگی وجود دارد. شاید عجیب ترین این سؤالات این باشد که ممکن است سیاهچاله ها در انقراض دایناسور ها نقشی بازی نموده باشند؟

تا چند دهه تقریبا هیچ اطلاعی درباره وقایع فاجعه باری نداشتیم که با انقراض دایناسور ها در 66 میلیون سال پیش مصادف شدند. کشف ردپای غیرطبیعی ایریدیوم در رسوبات مرز دو دوره کرتاسه و پالئوژن (که امروزه قدمت آن را 66 میلیون سال برآورد می کنیم) در سراسر کره زمین، نخستین شاهد بر برخورد سنگی آسمانی بود. ایریدیوم عنصری کمیاب در پوسته زمین و نسبتا وافرتر در سیارک ها و شهاب سنگ هاست.

وجود لایه ای با غلظت غیرطبیعی ایریدیم در سراسر پوسته زمین به قدمت 66 میلیون سال که اتفاقا با پایان دوره دایناسور ها نیز مصادف می گردد، شاهد مستقیمی است بر وقوع برخورد جرمی که احتمالا از لبه های خارجی منظومه شمسی به سمت زمین روانه شده است.

کشف بقایای دهانه برخوردی بزرگی در چیکشولوب، شبه جزیره یوکاتان در دریای کارائیب ابعاد این برخورد را روشن تر کرد. اندازه این جرم آسمانی حدود 10 کیلومتر بوده و انرژی آزادشده از آن دست کم مساوی با یک میلیارد بمب اتمی بوده است.

کل دریای کارائیب و مقدار زیادی از پوسته زمین در زیر دریا بر اثر این برخورد به آسمان رفته، دریا خالی شده، امواجی به ارتفاع یک کیلومتر سواحل آمریکا را درنوردیده و بارانی از آتش و خاکستر داغ کل زمین را به آتش کشیده است. موج گرمای حاصل از این انفجار دمای سطح پوسته زمین را حتی در دوردست ترین نقاط زمین برای ساعتی به بیش از صد درجه سلسیوس رسانده و موجب آتش سوزی گسترده و زنده زنده کباب شدن همه جانوران بیرون از پناهگاه در سراسر کره زمین شده است.

هر جانوری که پس از این موج گرما زنده مانده قطعا در آن لحظه جایی در سوراخی بوده یا زیر آب خوابیده یا پناه گرفته بوده است. اما این تمام بدبیاری زمین در این واقعه نبوده. جایی که برخورد فاجعه بار اتفاق افتاده، اتفاقا سفره ای نفتی وجود داشته که بر اثر برخورد به کلی سوخته و مقدار زیادی دوده را به طبقات فوقانی جو زمین فرستاده است.

مهم ترین عاملی که باعث نابودی بسیاری از جانوران و گیاهان پس از این فاجعه شده، همان دوده هایی بودند که تا 10 سال در طبقات فوقانی جو زمین باقی ماندند و دمای متوسط سیاره زمین را برای یک تا چند دهه حدود 10 درجه سلسیوس کاهش دادند.

این کاهش فاجعه بار منجر به انقراض گسترده گیاهان خشکی و نیز موجودات فتوسنتزکننده پلانکتون در دریا ها شد و چرخه های بوم شناختی سراسر زمین را به نابودی کشاند. در 10 سال همه جانوران زمین که جثه ای بزرگ تر از چند کیلوگرم داشتند، از گرسنگی مردند و تنها موجوداتی که باقی ماندند، لاشه خواران فرصت طلب و موجوداتی بودند که توانستند با حداقل غذا همچنان به تولیدمثل بپردازند.

تصویری که امروز از این وقایع به دست آورده ایم، بسیار هیجان انگیز و بسیار وحشتناک است. این تصویر وقتی وحشتناک تر می گردد که بدانیم احتمالا برخورد چیکشولوب تنها برخورد آسمانی آن موقع نبوده و دست کم دو برخورد دیگر هم اتفاق افتاده اند.

به علاوه انفجار های بزرگ آتش فشانی در قاره هند هم زمان با این برخورد ها موجب خروج حجم وحشتناکی از گدازه و گاز های سمی به جو زمین شده است. این گدازه ها شکل هند را (که آن موقع قاره ای در میانه اقیانوس هند بود) به کلی دگرگون کردند. توده بزرگ صخره های آذرین که اکنون فلات دکن را می سازند، از همان گدازه هایی ساخته شده که آن موقع از زمین خارج شدند. محرک این فوران ها نیز احتمالا برخوردی آسمانی بوده است.

قسمت تاریک و مرموز داستان انقراض دایناسور ها از اینجا شروع می گردد: چرا چندین برخورد فاجعه بار در فاصله زمانی بسیار کوتاه نواحی مختلف کره زمین را نواخته و نابود نموده است؟ چرا این برخورد های فاجعه بار در ادوار دیگر تکرار نشده اند؟ اینجاست که پای ماهیتی مرموز در فضای میان ستاره ای به میان کشیده می گردد.

آیزک آسیموف در کتاب آیا ستاره های دنباله دار دایناسور ها را کشته اند به آنالیز چندین فرضیه مختلف درباره خاستگاه سماوی اجرامی می پردازد که موجب وقایع پایان دوره کرتاسه شدند. کتاب کم حجم، اما تأثیربخش او از جمله فرضیه هایی را مطرح می نماید که طبق آن پدیده ای مرموز با دوره گردش 26 میلیون ساله، هرازچندی چند ستاره دنباله دار را از مرز های خارجی منظومه شمسی به سمت سیارات داخلی می فرستد و موجب فجایعی بر سطح زمین می گردد.

خارجی ترین مرز های منظومه شمسی، جایی است که اثر گرانشی خورشید با ستاره های مجاور به تعادل می رسد؛ یعنی کره ای فرضی با شعاع دو سال نوری یا صدهزار واحد نجومی به مرکزیت خورشید که احتمالا محل تجمع توده ای بزرگ از یخ و سنگ است که ابر اورت (Oort) نامیده می گردد. این سنگ ها و یخ ها هرازچندی به سمت خورشید می آیند و ما آن ها را به صورت ستاره دنباله دار می بینیم.

فرضیه ای که آسیموف طرح می نماید، در سال 2015 دوباره به شکلی تازه بر سر زبان ها افتاد. لیزا رندال (Lisa Randall) پژوهشگر فیزیک ذرات و ماده سیاه از دانشگاه هاروارد در این سال کتابی نوشت به نام ماده تاریک و دایناسورها. فرضیه محوری کتاب او این است که عبور دوره ای 35میلیون ساله منظومه شمسی از صفحه میانی کهکشان راه شیری همان عامل مرموزی است که موجب رانده شدن ستاره های دنباله دار به سمت مدار سیارات داخلی منظومه شمسی می گردد. طبق نظر او چیزی که در این صفحه میانی موجب دردسر منظومه شمسی می گردد، توده ای از ماده تاریک است که با اثر گرانشی خود تعادل اجرام ابر اورت را ناپایدار می نماید. رندال در کتاب خود نامزد های مختلفی از جمله سیاهچاله ها را برای ماده تاریک پیشنهاد و آنالیز می نماید؛ اما در نهایت فرضیه سیاهچاله به عنوان ماده تاریک را کناری می نهد، چون احتمال وجود سیاهچاله ای با جرم و اندازه مناسب در صفحه مرکزی کهکشان را کمتر از فرضیه مورد علاقه خودش، یعنی توده ای از ذرات نامرئی می شمرد.

اما چند ماه پس از انتشار کتاب او، نتایج ثبت امواج گرانشی سیاهچاله ای به جرم 30 برابر خورشید برای نخستین بار منتشر شد و درست یک ماه بعد از انتشار این داده ها، سه تیم پژوهشی مستقل با آنالیز داده ها به این نتیجه رسیدند که سیاهچاله مورد نظر متعلق به دسته خاصی است که اصطلاحا سیاهچاله شروعین (Primordial) نامیده می شوند.

سیاهچاله های شروعین گروهی از سیاهچاله ها هستند که در نخستین لحظات پیدایش کیهان به وجود آمده اند. وجود آن ها نخستین بار در سال 1966 پیش بینی شد.

چون این سیاهچاله ها از فروپاشی گرانشی ستارگان به وجود نیامده اند، جرم آن ها می تواند دامنه گسترده ای را از 8-10 (10 به توان منفی هشت) تا هزاران برابر خورشید را شامل گردد؛ با این حال در حدود 13 میلیارد سالی که از عمر کیهان می گذرد، سبک ترین این سیاهچاله های شروعین بر اثر تابش هاوکینگ تبخیر شده اند.

با این حال ممکن است هنوز هم تعداد زیادی از سیاهچاله های شروعین سنگین باقی مانده باشند و بخشی عمده از ماده تاریک از همین سیاهچاله ها ساخته شده باشند. آن ها از ستارگانی در مرکز منظومه های ستاره ای به وجود نیامده اند، بنابراین ماده زیادی لزوما در مجاورت خود ندارند تا سقوط آن مواد موجب تابش پرتو های پرانرژی گردد.

اگر جرم کافی داشته باشند، می توانند تا به امروز دوام آورده باشند؛ سرعت حرکت آن ها نیز در حدی زیاد نیست که موجب اثرات نسبیتی گردد و کمتر از یک ثانیه پس از مه بانگ به وجود آمده اند. این همان فرضیه ای است که رندال در کتاب خود نامحتمل تلقی کرد.

اما ثبت امواج گرانشی پس از انتشار کتاب رندال شواهد جدیدی به دست داد که می تواند این احتمالات را تحت تأثیر قرار دهد. درحقیقت خلاف نظر رندال، از سه گروه مستقلی که سیاهچاله های منشأ امواج گرانشی را از نوع سیاهچاله های شروعین تشخیص داده بودند، دو گروه ضمناًً به این نتیجه رسیدند که قسمت عمده ماده تاریک احتمالا از همین نوع سیاهچاله ها ساخته شده است.

درحقیقت کشف امواج گرانشی شواهدی را در اختیار این گروه های پژوهشی قرار داد که نشان می دهد نوع خاصی از سیاهچاله ها ممکن است در دنیا ما بسیار وافرتر از تصورات پیشین باشند و اگر این فرضیه درست باشد، شاید انقراض دایناسور ها و بسیاری اتفاقات فاجعه بار دیگری که جهت تکامل حیات بر زمین را دگرگون نموده، به این پدیده های مرموز و کمترشناخته شده سماوی مرتبط باشند.