Kunne vi opdage en gammel industriel civilisation i den geologiske optegnelse?

Som art, vi mennesker har en tendens til at tage det for givet, at vi er de eneste, der lever i stillesiddende samfund, bruge værktøjer, og ændre vores landskab for at opfylde vores behov. Det er også en selvfølge, at i historien om planeten Jorden, mennesker er den eneste art, der udvikler maskiner, automatisering, elektricitet, og massekommunikation - den industrielle civilisations kendetegn.

Men hvad hvis der eksisterede en anden industriel civilisation på Jorden for millioner af år siden? Ville vi være i stand til at finde beviser for det i de geologiske optegnelser i dag? Ved at undersøge den indvirkning den menneskelige industrielle civilisation har haft på Jorden, et par forskere gennemførte en undersøgelse, der overvejer, hvordan en sådan civilisation kunne findes, og hvordan dette kunne have konsekvenser i søgen efter udenjordisk liv.

Studiet, som for nylig dukkede op online under titlen "The Silurian Hypothesis:Ville det være muligt at opdage en industriel civilisation i den geologiske optegnelse", blev udført af Gavin A. Schmidt og Adam Frank – en klimatolog ved NASA Goddard Institute for Space Studies (NASA GISS) og en astronom fra University of Rochester, henholdsvis.

Som de angiver i deres undersøgelse, søgen efter liv på andre planeter har ofte involveret at se på Jord-analoger for at se, hvilke venlige forhold liv kunne eksistere under. Imidlertid, denne forfølgelse indebærer også søgningen efter ekstraterrestrisk intelligens (SETI), der ville være i stand til at kommunikere med os. Naturligt, det antages, at enhver sådan civilisation vil skulle udvikle sig og industriel base først.

Det her, på tur, rejser spørgsmålet om, hvor ofte en industriel civilisation kan udvikle sig – hvad Schmidt og Frank omtaler som "Silurhypotesen". Naturligt, dette rejser nogle komplikationer, da menneskeheden er det eneste eksempel på en industrialiseret art, som vi kender til. Ud over, menneskeheden har kun været en industriel civilisation i de sidste par århundreder - kun en brøkdel af dens eksistens som en art og en lille brøkdel af den tid, hvor komplekst liv har eksisteret på Jorden.

Af hensyn til deres studie, holdet bemærkede først vigtigheden af ​​dette spørgsmål for Drake-ligningen. For at opsummere, denne teori siger, at antallet af civilisationer (N) i vores galakse, som vi muligvis kan kommunikere, er lig med den gennemsnitlige hastighed for stjernedannelse (R ^* ), brøkdelen af ​​de stjerner, der har planeter (f _s ), antallet af planeter, der kan understøtte liv (n _e ), antallet af planeter, der vil udvikle liv (f _l ), antallet af planeter, der vil udvikle intelligent liv (f _jeg ), antallet af civilisationer, der ville udvikle transmissionsteknologier (f _c ), og hvor lang tid disse civilisationer skal sende signaler ud i rummet (L).

Dette kan udtrykkes matematisk som:N =R ^* x f _s x n _e x f _l x f _jeg x f _c x L

Som de angiver i deres undersøgelse, parametrene for denne ligning kan ændre sig takket være tilføjelsen af ​​den siluriske hypotese, samt nylige exoplanetundersøgelser:

"Hvis i løbet af en planets eksistens, flere industrielle civilisationer kan opstå i løbet af den tid, livet overhovedet eksisterer, værdien af ​​fc kan faktisk være større end én. Dette er et særligt overbevisende spørgsmål i lyset af den seneste udvikling inden for astrobiologi, hvor de første tre termer, som alle involverer rent astronomiske observationer, er nu helt fastlagt. Det er nu tydeligt, at de fleste stjerner huser familier af planeter. Ja, mange af disse planeter vil være i stjernens beboelige zoner."

Kort sagt, takket være forbedringer i instrumentering og metodologi, forskere har været i stand til at bestemme den hastighed, hvormed stjerner dannes i vores galakse. Desuden, nylige undersøgelser af planeter uden for sol har fået nogle astronomer til at vurdere, at vores galakse kan indeholde så mange som 100 milliarder potentielt beboelige planeter. Hvis der kunne findes beviser for en anden civilisation i Jordens historie, det ville yderligere begrænse Drake-ligningen.

De behandler derefter de sandsynlige geologiske konsekvenser af den menneskelige industrielle civilisation og sammenligner derefter det fingeraftryk med potentielt lignende begivenheder i den geologiske optegnelse. Disse omfatter frigivelse af isotopanomalier af kulstof, ilt, brint og nitrogen, som er et resultat af drivhusgasudledninger og kvælstofgødning. Som de angiver i deres undersøgelse:

"Siden midten af ​​det 18. århundrede, mennesker har frigivet over 0,5 billioner tons fossilt kulstof via afbrænding af kul, olie og naturgas, med en hastighed i størrelsesordener hurtigere end naturlige langsigtede kilder eller dræn. Ud over, der har været udbredt skovrydning og tilsætning af kuldioxid til luften via biomasseafbrænding."

De overvejer også øget sedimentstrømning i floder og dets aflejring i kystmiljøer, som et resultat af landbrugsprocesser, skovrydning, og gravning af kanaler. Udbredelsen af ​​tamme dyr, gnavere og andre smådyr betragtes også – ligesom udryddelsen af ​​visse dyrearter – som et direkte resultat af industrialiseringen og byernes vækst.

Tilstedeværelsen af ​​syntetiske materialer, plastik, og radioaktive grundstoffer (forårsaget af atomkraft eller nuklear testning) vil også efterlade et mærke på den geologiske registrering - i tilfælde af radioaktive isotoper, nogle gange i millioner af år. Endelig, de sammenligner tidligere hændelser på udryddelsesniveau for at bestemme, hvordan de ville sammenlignes med en hypotetisk begivenhed, hvor den menneskelige civilisation kollapsede. Som de siger:

"Den klareste klasse af begivenheder med sådanne ligheder er hypertermien, mest bemærkelsesværdigt det paleocæn-eocæne termiske maksimum (56 Ma), men dette inkluderer også mindre hypertermiske hændelser, havanoksiske hændelser i Kridt og Jura, og betydningsfulde (hvis mindre velkarakteriserede) begivenheder i palæozoikum."

Disse begivenheder blev specifikt overvejet, fordi de faldt sammen med stigninger i temperaturer, stigninger i kulstof- og iltisotoper, øget sediment, og udtømning af oceanisk ilt. Begivenheder, der havde en meget klar og tydelig årsag, såsom Kridt-Paleogen-udryddelsen (forårsaget af et asteroidenedslag og massiv vulkanisme) eller Eocæn-Oligocæn-grænsen (begyndelsen af ​​Antarktis istid) blev ikke overvejet.

Ifølge holdet, de begivenheder, de overvejede (kendt som "hypertermale") viser ligheder med det antropocæne fingeraftryk, som de identificerede. I særdeleshed, ifølge forskning citeret af forfatterne, det paleocæn-eocæne termiske maksimum (PETM) viser tegn, der kunne være i overensstemmelse med menneskeskabte klimaændringer. Disse omfatter:

"[En] fascinerende sekvens af begivenheder, der varer 100-200 kyr og involverer et hurtigt input (på måske mindre end 5 kyr) af eksogent kulstof i systemet, muligvis relateret til indtrængen af ​​den nordamerikanske magmatiske provins i organiske sedimenter. Temperaturerne steg 5-7 grader C (afledt af flere proxyer), og der var en negativ stigning i kulstofisotoper (> 3 procent), og nedsat havkarbonatbevarelse i det øvre hav."

Endelig, holdet behandlede nogle mulige forskningsretninger, der kunne forbedre begrænsningerne på dette spørgsmål. Det her, de hævder, kunne bestå af en "dybere udforskning af elementære og kompositoriske anomalier i eksisterende sedimenter, der spænder over tidligere begivenheder". Med andre ord, den geologiske optegnelse for disse udryddelseshændelser bør undersøges nærmere for anomalier, der kunne være forbundet med industriel civilisation.

Hvis der findes uregelmæssigheder, de anbefaler endvidere, at fossiloptegnelsen kan undersøges for kandidatarter, hvilket ville rejse spørgsmål om deres endelige skæbne. Selvfølgelig, de anerkender også, at flere beviser er nødvendige, før den siluriske hypotese kan anses for levedygtig. For eksempel, mange tidligere begivenheder, hvor pludselige klimaændringer fandt sted, har været forbundet med ændringer i vulkansk/tektonisk aktivitet.

Sekund, der er det faktum, at de nuværende ændringer i vores klima sker hurtigere end i nogen anden geologisk periode. Imidlertid, dette er svært at sige med sikkerhed, da der er grænser, når det kommer til kronologien af ​​den geologiske optegnelse. Til sidst, mere forskning vil være nødvendig for at bestemme, hvor lang tid tidligere udryddelseshændelser (dem, der ikke var på grund af påvirkninger) også tog.

hinsides jorden, denne undersøgelse kan også have konsekvenser for studiet af tidligere liv på planeter som Mars og Venus. Også her, forfatterne foreslår, hvordan udforskninger af begge kunne afsløre eksistensen af ​​tidligere civilisationer, og måske endda styrke muligheden for at finde beviser for tidligere civilisationer på Jorden.

"Vi bemærker her, at der findes rigelige beviser for overfladevand i gamle Mars klimaer (3,8 Ga), og spekulationer om, at tidlig Venus (2 Ga til 0,7 Ga) var beboelig (på grund af en svagere sol og lavere CO2-atmosfære) er blevet understøttet af nyere modelleringsstudier, " fastslår de. "Tænkeligt, dybdeboringsoperationer kunne udføres på begge planeter i fremtiden for at vurdere deres geologiske historie. Dette ville begrænse overvejelserne om, hvad fingeraftrykket kunne være af livet, og endda organiseret civilisation."

To nøgleaspekter af Drake-ligningen, som adresserer sandsynligheden for at finde liv andre steder i galaksen, er det store antal stjerner og planeter derude, og hvor lang tid livet har haft til at udvikle sig. Indtil nu, det er blevet antaget, at én planet ville give anledning til én intelligent art, der er i stand til avanceret teknologi og kommunikation.

Men hvis dette tal skulle vise sig at være mere, vi kan finde en galakse fyldt med civilisationer, både fortid og nutid. Og hvem ved? Resterne af en engang avanceret og stor ikke-menneskelig civilisation kan meget vel være lige under os!