私たちの太陽系は最終的に不安定になる

Abstractへようこそ！今週は、原初的な動物を探求し、極地をさまよい、火星に雨を降らせ、そして太陽系を破壊した研究についてです。まず、科学者たちは最初の動物が8億年以上前に現れたという新たな証拠を発表しました。これは真に古代の起源であり、私たちの多細胞動物の祖先が、地球がほぼ完全に凍結していたとされる「スノーボールアース」時代を生き延びたことを示唆しています。次に、地球の極は静止せず、生命の埋葬的な物質、そして私たちの太陽系の劇的に短縮された寿命についてです。いつものように、私の他の仕事については、私の著書『First Contact: The Story of Our Obsession with Aliens』をチェックするか、私の個人的なニュースレター『The BeX Files』を購読してください。私はスノーボールアース時代にまで遡る祖先を持っています。 Durbin, Orin Lole et al. “Re-evaluating molecular clock maximum age calibrations revives pre-Ediacaran divergence estimates for animals.” Science Advances. 最初の動物が地球にいつ現れたのか？それは何世紀にもわたる学術的な議論を巻き起こしてきた問いであり、神話や伝説における素晴らしい答えも生み出してきました（私は聖書の簡潔な解決策、つまり6日目のチェックリストを好みます）。 化石記録に明確に保存されている最も初期の動物は、約5億7400万年前のエディアカラ紀に生息していましたが、私たちの多様な多細胞動物ファミリーの起源は、おそらくもっと古いでしょう。現在、科学者たちは、新しい動物の出現時期の推定によると、動物は驚くべきことに8億年前、古代のトニアン紀に出現した可能性があると示唆しています。 「地球における動物の起源のタイミングは、何世紀にもわたって科学者を悩ませてきました」と、この研究中にオックスフォード大学に在籍し、現在はバージニア工科大学にいるOrin Lole Durbin率いる研究者たちは述べています。「エディアカラ生物群内の疑いのない動物の体化石は、真の多細胞動物の硬い最小校正値を574[百万年]提供します。動物はこの日付より前に進化したに違いありません。動物の最大校正値（まだ進化していなかった日付）を決定することは、より複雑なタスクです。」 分子時計分析に基づいた動物の起源の推定タイムライン。画像の右側の灰色のバーは、エディアカラ紀の上限校正値に基づいた動物の起源です。左側の灰色のバーは、新しい研究が示唆するように、トニアン紀の古い堆積物に基づいた起源です。画像：Orin Lole Durbin。 チームは、分子時計分析に目を向けました。これは、系統における遺伝子変異の速度を利用して進化のタイムラインを大まかに再構築する技術です。研究者たちは、それぞれ5億9000万年前と5億5000万年前の中国のWeng'an BiotaとモンゴルのKheseen Biotaという2つの化石堆積物に焦点を当て、動物の可能なタイムラインを2億年以上前にまで遡らせました。もし動物が本当にトニアン紀に出現したとすれば、それは私たちの最も初期の多細胞動物の祖先が、地球がほぼ完全に氷に覆われていた「スノーボールアース」と呼ばれる時代の出来事を生き延びたことを意味します。これらの初期の生物は、おそらく単純な海の海綿動物やクシクラゲであり、何億年もの間生息し、その子孫は今日まで続く万華鏡のような多様な動物へと爆発的に増加しました。 「エディアカラ紀以前の動物の起源と多様化の可能性は、動物の多様化のタイミングと、クリオジェン紀のスノーボールアース氷河作用を結びつける仮説を却下できないことを意味します」と研究は述べています。「古生物学的および地球化学的データが、信頼性の高いタイムスケールを確保するための最大校正値に十分な自信を提供するまで、動物進化の原因と軌跡は不確実なままです。」 要するに：あなたの海綿動物の先輩を尊敬しましょう。その他のニュース… A pole-ing error Domeier, Mathew et al. “Quadrupolar sea level fluctuations reveal episodes of rapid polar wander.” Science。 地球は、大陸の移動と柔らかい内部のうねるような塊であり、その状況は常に自転軸のバランスを崩し、地理的な極の移動を促します。真の極移動（TPW）として知られるこの現象は、内部の核とマントルのプロセスによって形成される地球の移動する磁極とは異なります。現在、TPWは年間10センチメートルという遅い速度で進んでいますが、科学者たちは、数百万年かけて極を数千マイル移動させた「速い」TPWのエピソードの証拠を発見しました。これは、地球上の海の分布と陸地の分布に連鎖的な影響を与えます。あるチームは現在、過去3億2000万年間にわたるいくつかの速いエピソードを特定しており、「長期にわたる速いTPWが発生したこと、そして地球の回転力学、マントルプロセス、および地表環境の間の結合が強くエピソード的になりうることを確認しました」と彼らの研究は述べています。 「これらの発見は、TPWを無視できる、あるいは持続的に遅いという見方を否定し、海面上昇、そしておそらく他の地球規模の環境および生物学的ダイナミクスに対するエピソード的な制御としてTPWを考慮する必要性を強調しています」と、オスロ大学のMathew Domeier率いる研究者たちは述べています。これらの長期的な自然の変化に加えて、最近の人間の活動はTPWにわずかに影響を与えています。特にダムの建設や、人為的な気候変動による氷河の融解などが挙げられます。ですから、次回お子さんのためにサンタクロースに北極宛ての手紙を書くときは（あるいはご自身のために、判断しません）、最新の座標を確認してください。 ホルムアルデヒドの雨が降る—ホルムアルデヒド！ Koyama, Shungo et al “Global Distribution of Atmospheric Formaldehyde Deposition Correlated with Water Vapor on a Warm Early Mars.” The Planetary Science Journal。 有毒な化学物質であるホルムアルデヒドは、少し不吉な評判を持っています—それにさらされると致命的になる可能性があり、死体を防腐処理するために使用される一般的な成分です。しかし、逆説的に、ホルムアルデヒド（H2CO）は、糖、アミノ酸、核酸塩基などの生物必須元素の前駆体として、地球上での生命の出現への道を開くのにも役立ちました。 もし火星で生命が繁栄したことがあるなら、ホルムアルデヒドもその物語の一部であった可能性が高いです。古代火星での化学物質の可能な分布をマッピングするために、科学者たちは、赤い惑星がより暖かく湿っていた36億年から38億年前の火星の大気モデルを実行しました。結果は、ホルムアルデヒドが水蒸気と強く関連していることを示しており、化学物質が古代の空から火星の水域に雨のように降り注いだことを示唆しています。 「水域、特に北部の海域では、H2COの顕著な大気沈着が観察されています」と、東北大学のShungo Koyama率いる研究者たちは述べています。「持続的に湿潤な地域に隣接する盆地は、おそらくH2COの蓄積とそれに続く有機合成を経験したと考えられ、将来の探査ミッションが古代の化学進化とそれが生命の起源につながったかどうかを調査するための潜在的な着陸地点となり得ると示唆しています。」 将来の火星探査ミッションが、生命の痕跡を隠す場所を残さないことを願っています。宇宙の保険数理表を更新する Batygin, Konstantin et al. “Terminal Instability of the Solar System Triggered by Stochastic Solar Mass Loss.” The Astrophysical Journal Letters。 悪いニュースを伝えるのは嫌なのですが、太陽系は最終的な不安定性という診断を受け、生きるためにわずか60億年しか残されていないとのことです。これは、太陽が赤色巨星となり、最終的に白色矮星と呼ばれる星の殻へと崩壊する未来の太陽系をモデル化した新しい研究の結論です。死にゆく太陽は水星、金星、そしておそらく地球さえも消費しますが、科学者たちは以前から、外縁の巨大惑星は、その死によって比較的無傷で済むだろうと想定していました—主系列星の光が消えた後、最大1000億年まで生き残るかもしれません。しかし、更新されたシミュレーションは、これらの遠方の天体が赤色巨星段階で早くも致命的な混乱に巻き込まれる可能性があり、太陽が白色矮星に移行した後、10億年以上生き残る可能性は低いことを示唆しています。 地球の未来は明るいです、文字通り。画像：Celestia 「[アイザック]ニュートンは、木星と土星の軌道の漂いを熟考し、 pla