Som en art har vi mennesker en tendens til å ta det for gitt at vi er de eneste som lever i stillesittende samfunn, bruker verktøy og endrer landskapet vårt for å imøtekomme våre behov. Det er også en forhåndsgitt konklusjon at mennesker i planetens jordhistorie er den eneste arten som utvikler maskiner, automatisering, strøm og massekommunikasjon - kjennetegnene til den industrielle sivilisasjonen.
Men hva hvis en annen industriell sivilisasjon eksisterte på jorden for millioner av år siden? Ville vi være i stand til å finne bevis på det innenfor den geologiske referansen i dag? Ved å undersøke virkningen menneskelig industriell sivilisasjon har hatt på jorden, gjennomførte et par forskere en studie som vurderer hvordan en slik sivilisasjon kunne bli funnet og hvordan dette kan ha konsekvenser i jakten på utenomjordisk liv.
Studien, som nylig dukket opp på nettet under tittelen “The Silurian Hypothesis: Ville det være mulig å oppdage en industriell sivilisasjon i den geologiske posten”, ble utført av Gavin A. Schmidt og Adam Frank - en klimatolog ved NASA Goddard Institute for Space Studier (NASA GISS) og en astronom fra henholdsvis University of Rochester.
Som de indikerer i studien, har søket etter liv på andre planeter ofte involvert å se på jordanaloger for å se hva slags forhold livet kunne eksistere under. Imidlertid innebærer denne jakten også søken etter utenomjordisk intelligens (SETI) som ville være i stand til å kommunisere med oss. Naturligvis antas det at en slik sivilisasjon først må utvikle seg og en industriell base.
Dette reiser igjen spørsmålet om hvor ofte en industriell sivilisasjon kan utvikle seg - det Schmidt og Frank omtaler som ”den siluriske hypotesen”. Dette gir naturlig nok noen komplikasjoner siden menneskeheten er det eneste eksemplet på en industrialisert art som vi kjenner til. I tillegg har menneskeheten bare vært en industriell sivilisasjon de siste århundrene - bare en brøkdel av dens eksistens som en art og en liten brøkdel av tiden som det kompliserte livet har eksistert på jorden.
For studiens skyld bemerket teamet først viktigheten av dette spørsmålet for Drake Equation. For å sammenfatte, sier denne teorien at antallet sivilisasjoner (N) i vår galakse som vi kanskje kan kommunisere er lik gjennomsnittet av stjernedannelsen (R*), brøkdelen av stjernene som har planeter (fp), antall planeter som kan støtte livet (ne), antall planeter som vil utvikle liv ( fl), antall planeter som vil utvikle intelligent liv (fJeg), antallet sivilisasjoner som ville utvikle overføringsteknologier (fc), og hvor lang tid disse sivilisasjonene må overføre signaler ut i verdensrommet (L).
Dette kan uttrykkes matematisk som: N = R* x fp x ne x fl x fJeg x fc x L
Som de indikerer i studien, kan parameterne for denne ligningen endre seg takket være tilsetningen av den siluriske hypotesen, så vel som nylige eksoplaneterundersøkelser:
"Hvis det i løpet av en planets eksistens kan oppstå flere industrielle sivilisasjoner i løpet av tiden som livet i det hele tatt eksisterer, er verdien av fc kan faktisk være større enn en. Dette er et spesielt aktuelt tema i lys av den siste utviklingen innen astrobiologi der de tre første begrepene, som alle involverer rent astronomiske observasjoner, nå er blitt fullstendig bestemt. Det er nå tydelig at de fleste stjerner har familie av planeter. Mange av disse planetene vil faktisk være i stjernens beboelige soner. "
Kort sagt, takket være forbedringer i instrumentering og metodikk, har forskere kunnet bestemme hastigheten som stjernene dannes i galaksen vår. Videre har nyere undersøkelser for ekstrasolplaneter ført til at noen astronomer anslår at galaksen vår kunne inneholde så mange som 100 milliarder potensielt beboelige planeter. Hvis det kunne finnes bevis for en annen sivilisasjon i jordas historie, vil det begrense Drake-ligningen ytterligere.
De tar opp de sannsynlige geologiske konsekvensene av menneskelig industriell sivilisasjon og sammenligner deretter det fingeravtrykket med potensielt lignende hendelser i den geologiske referansen. Disse inkluderer frigjøring av isotopanomalier av karbon, oksygen, hydrogen og nitrogen, som er et resultat av klimagassutslipp og nitrogengjødsel. Som de indikerer i studien:
Siden midten av 1700-tallet har mennesker sluppet over 0,5 billioner tonn fossilt karbon gjennom forbrenning av kull, olje og naturgass, med en størrelsesorden raskere enn naturlige langsiktige kilder eller vasker. I tillegg har det vært utbredt avskoging og tilsetning av karbondioksid i luften via biomasseforbrenning. "
De vurderer også økt mengde sedimentstrøm i elver og avsetning i kystmiljøer, som et resultat av landbruksprosesser, avskoging og graving av kanaler. Spredning av husdyr, gnagere og andre små dyr blir også vurdert - og det er utryddelsen av visse dyrearter - som et direkte resultat av industrialiseringen og byens vekst.
Tilstedeværelsen av syntetiske materialer, plast og radioaktive elementer (forårsaket av kjernekraft eller kjernefysisk testing) vil også etterlate et preg på den geologiske posten - i tilfelle radioaktive isotoper, noen ganger i millioner av år. Til slutt sammenligner de hendelser fra tidligere utryddelsesnivå for å bestemme hvordan de vil sammenligne med en hypotetisk hendelse der menneskets sivilisasjon kollapset. Som de oppgir:
"Den tydeligste hendelsesklassen med slike likheter er hypertermene, spesielt Paleocene-Eocene Thermal Maximum (56 Ma), men dette inkluderer også mindre hypertermale hendelser, anoksiske havanlegg i kritt og jura, og betydningsfulle (om mindre godt karakteriserte ) hendelser i Paleozoic. ”
Disse hendelsene ble spesielt vurdert fordi de falt sammen med temperaturøkning, økning i isotoper av karbon og oksygen, økt sediment og nedbrytning av oseanisk oksygen. Hendelser som hadde en veldig tydelig og distinkt årsak, for eksempel kritt-Paleogene-utryddelseshendelsen (forårsaket av en asteroidpåvirkning og massiv vulkanisme) eller Eocene-Oligocene-grensen (begynnelsen av antarktisk istid) ble ikke vurdert.
Ifølge teamet viser hendelsene de vurderte (kjent som “hyperthermals”) likheter med det antropocene fingeravtrykket som de identifiserte. Spesielt, ifølge forskning som er sitert av forfatterne, viser Paleocene-Eocene Thermal Maximum (PETM) tegn som kan være i samsvar med menneskeskapte klimaendringer. Disse inkluderer:
“[A] fascinerende hendelsesrekkefølge som varer 100–200 kyr og involverer en rask tilførsel (i kanskje mindre enn 5 kyr) eksogent karbon i systemet, muligens relatert til inntrenging av den nordamerikanske Igneous Province til organiske sedimenter. Temperaturene steg 5-7 ° C (avledet fra flere proxy), og det var en negativ topp i karbonisotoper (> 3%), og reduserte bevaring av karbonat i det øvre hav. "
Til slutt adresserte teamet noen mulige forskningsinstruksjoner som kan forbedre begrensningene for dette spørsmålet. Dette, hevder de, kan bestå av en "dypere utforskning av elementale og komposisjonsmessige avvik i eksisterende sedimenter som spenner over tidligere hendelser som ble utført. Med andre ord, den geologiske referansen for disse utryddelseshendelsene bør undersøkes nærmere for avvik som kan være forbundet med den industrielle sivilisasjonen.
Hvis det oppdages noen avvik, anbefaler de videre at fossilprotokollen kan undersøkes for kandidatarter, noe som vil gi spørsmål om deres endelige skjebne. Selvfølgelig erkjenner de også at mer bevis er nødvendig før den siluriske hypotesen kan anses som levedyktig. For eksempel har mange tidligere hendelser der brå klimaendringer fant sted blitt koblet til endringer i vulkansk / tektonisk aktivitet.
For det andre er det det faktum at nåværende endringer i klimaet vårt skjer raskere enn i noen annen geologisk periode. Dette er imidlertid vanskelig å si med sikkerhet, siden det er grenser når det gjelder kronologien til den geologiske posten. Til slutt vil det være nødvendig med mer forskning for å bestemme hvor lang tid tidligere ekstinsjonshendelser (de som ikke skyldtes påvirkning) også tok.
Utover jorden kan denne studien også ha konsekvenser for studiet av tidligere liv på planeter som Mars og Venus. Også her antyder forfatterne hvordan utforskninger av begge kan avsløre eksistensen av tidligere sivilisasjoner, og kanskje til og med styrke muligheten for å finne bevis på tidligere sivilisasjoner på jorden.
"Vi bemerker her at det finnes rikelig bevis for overflatevann i eldgamle Mars-klima (3,8 Ga), og spekulasjoner om at tidlig Venus (2 Ga til 0,7 Ga) var beboelig (på grunn av en dimmere sol og lavere CO2-atmosfære) har blitt støttet av nylig modelleringsstudier, ”uttaler de. ”Det kan tenkes at dype boreoperasjoner kan bli utført på hver eneste planet i fremtiden for å vurdere deres geologiske historie. Dette vil begrense vurderingen av hva fingeravtrykket kan være i livet, og til og med organisert sivilisasjon. "
To viktige aspekter av Drake-ligningen, som tar for seg sannsynligheten for å finne liv et annet sted i galaksen, er det store antallet stjerner og planeter der ute, og hvor lang tid livet har måtte utvikle seg. Til nå har man antatt at en planet ville gi opphav til en intelligent art som er i stand til avansert teknologi og kommunikasjon.
Men hvis dette tallet skulle vise seg å være mer, kan vi finne en galakse fylt med sivilisasjoner, både fortid og nåtid. Og hvem vet? Restene av en en gang avansert og stor ikke-menneskelig sivilisasjon kan godt være rett under oss!
