Som art tenderar vi människor att ta det för givet att vi är de enda som lever i stillasittande samhällen, använder verktyg och förändrar vårt landskap för att tillgodose våra behov. Det är också en förutbestämd slutsats att människor i planetens historia är de enda arterna som utvecklar maskiner, automatisering, elektricitet och masskommunikation - kännetecknen för den industriella civilisationen.
Men vad händer om en annan industriell civilisation fanns på jorden för miljontals år sedan? Skulle vi kunna hitta bevis på det inom den geologiska journalen idag? Genom att undersöka påverkan som den mänskliga industriella civilisationen har haft på jorden genomförde ett par forskare en studie som undersöker hur en sådan civilisation kunde hittas och hur detta kan få konsekvenser i jakten på utomjordiskt liv.
Studien, som nyligen dök upp online under titeln "Den siluriska hypotesen: Skulle det vara möjligt att upptäcka en industriell civilisation i den geologiska posten", genomfördes av Gavin A. Schmidt och Adam Frank - en klimatolog med NASA Goddard Institute for Space Studier (NASA GISS) och en astronom från University of Rochester.
Som de indikerar i sin studie har sökandet efter liv på andra planeter ofta inneburit att titta på jordanaloger för att se vilka slags förhållanden livet kunde existera under. Denna strävan innebär dock också sökandet efter utomjordisk intelligens (SETI) som skulle kunna kommunicera med oss. Naturligtvis antas att en sådan civilisation först skulle behöva utvecklas och industriell bas.
Detta väcker i sin tur frågan om hur ofta en industriell civilisation kan utvecklas - vad Schmidt och Frank refererar till som ”den siluriska hypotesen”. Detta väcker naturligtvis vissa komplikationer eftersom mänskligheten är det enda exemplet på en industrialiserad art som vi känner till. Dessutom har mänskligheten endast varit en industriell civilisation under de senaste århundradena - bara en bråkdel av dess existens som en art och en liten bråkdel av den tid som det komplexa livet har existerat på jorden.
För deras studie noterade teamet först vikten av denna fråga för Drake Equation. För att sammanfatta, säger denna teori att antalet civilisationer (N) i vår galax som vi kanske kan kommunicera är lika med den genomsnittliga stjärnbildningsgraden (R*), bråkdelen av de stjärnor som har planeter (fp), antalet planeter som kan stödja livet (ne), antalet planeter som kommer att utveckla livet ( fl), antalet planeter som kommer att utveckla intelligent liv (fjag), antalet civilisationer som skulle utveckla överföringsteknologier (fc), och hur lång tid dessa civilisationer måste överföra signaler till rymden (L).
Detta kan uttryckas matematiskt som: N = R* x fp x ne x fl x fjag x fc x L
Som de indikerar i sin studie kan parametrarna för denna ekvation förändras tack vare tillägget av den siluriska hypotesen, såväl som nyligen genomförda undersökningar av exoplaneter:
”Om under en planets existens kan flera industriella civilisationer uppstå under den tid som livet överhuvudtaget existerar, är värdet av fc kan faktiskt vara större än en. Detta är en särskilt övertygande fråga mot bakgrund av den senaste utvecklingen inom astrobiologi där de tre första termerna, som alla inbegriper rent astronomiska observationer, nu har fastställts fullt ut. Det är nu uppenbart att de flesta stjärnor har familjer av planeter. I själva verket kommer många av dessa planeter att befinna sig i stjärnans beboeliga zoner. "
Kort sagt, tack vare förbättringar i instrumentering och metodik har forskare kunnat bestämma hastigheten med vilken stjärnor bildas i vår galax. Dessutom har nyligen genomförda undersökningar för extrasolplaneter fått vissa astronomer att uppskatta att vår galax kan innehålla så många som 100 miljarder potentiellt bebodda planeter. Om bevis kan hittas på en annan civilisation i jordens historia, skulle det ytterligare begränsa Drake Equation.
De behandlar sedan de troliga geologiska konsekvenserna av mänsklig industriell civilisation och jämför sedan det fingeravtrycket med potentiellt liknande händelser i den geologiska posten. Dessa inkluderar frisättning av isotopanomalier av kol, syre, väte och kväve, som är ett resultat av växthusgasutsläpp och kvävegödselmedel. Som de indikerar i sin studie:
”Sedan mitten av 1700-talet har människor släppt över 0,5 biljoner ton fossil kol via förbränning av kol, olja och naturgas, i en hastighetsordning som är snabbare än naturliga långsiktiga källor eller sjunker. Dessutom har det skett utbredd avskogning och tillsats av koldioxid i luften via biomassaförbränning. ”
De överväger också ökade sedimentflöden i floder och dess avsättning i kustmiljöer, som ett resultat av jordbruksprocesser, avskogning och grävning av kanaler. Spridningen av husdjur, gnagare och andra små djur betraktas också - liksom utrotningen av vissa djurarter - som ett direkt resultat av industrialiseringen och städernas tillväxt.
Närvaron av syntetmaterial, plast och radioaktiva element (orsakad av kärnkraft eller kärnkraftsprovning) kommer också att lämna ett märke på den geologiska posten - i fall av radioaktiva isotoper, ibland i miljoner år. Slutligen jämför de tidigare händelser på utrotningsnivå för att bestämma hur de skulle jämföra med en hypotetisk händelse där den mänskliga civilisationen kollapsade. Som de säger:
”Den tydligaste händelseklassen med sådana likheter är hypertermalerna, särskilt Paleocene-Eocene Thermal Maximum (56 Ma), men detta inkluderar också mindre hypertermala händelser, anoxiska havshändelser i krita och jura och betydande (om mindre väl karakteriserade ) händelser i Paleozoic. ”
Dessa händelser beaktades specifikt eftersom de sammanföll med ökningar i temperaturer, ökningar av kol- och syreisotoper, ökat sediment och utarmning av oceaniskt syre. Händelser som hade en mycket tydlig och distinkt orsak, såsom kretts-Paleogene-utrotningshändelsen (orsakad av en asteroidpåverkan och massiv vulkanism) eller Eocene-Oligocene-gränsen (början av antarktisk glaciation) beaktades inte.
Enligt teamet visar händelserna som de tog hänsyn till (känd som ”hypertermaler”) likheter med antropocens fingeravtryck som de identifierade. I synnerhet, enligt forskning som citerats av författarna, visar Paleocene-Eocene Thermal Maximum (PETM) tecken som kan vara förenliga med antorpogena klimatförändringar. Dessa inkluderar:
”[A] fascinerande händelseförlopp som varar 100–200 kyr och involverar en snabb inmatning (i kanske mindre än 5 kyr) exogent kol i systemet, eventuellt relaterat till det nordamerikanska Igneous-provinsens intrång i organiska sediment. Temperaturen steg 5–7 ° C (härledd från flera proxyer), och det fanns en negativ topp i kolisotoper (> 3%) och minskade bevarandet av karbonat i övre havet. ”
Slutligen behandlade teamet några möjliga forskningsinstruktioner som kan förbättra begränsningarna för denna fråga. Detta, hävdar de, kan bestå av en "djupare utforskning av elementära och sammansatta avvikelser i befintliga sediment som spänner över tidigare händelser som skulle utföras". Med andra ord, den geologiska posten för dessa utrotningshändelser bör undersökas närmare för avvikelser som kan förknippas med den industriella civilisationen.
Om det finns några avvikelser rekommenderar de vidare att fossilregistret kan undersökas för kandidatarter, vilket skulle väcka frågor om deras slutliga öde. Naturligtvis erkänner de också att fler bevis krävs innan den siluriska hypotesen kan anses vara livskraftig. Till exempel har många tidigare händelser där abrupt klimatförändring ägde rum kopplats till förändringar i vulkanisk / tektonisk aktivitet.
För det andra är det faktum att de aktuella förändringarna i vårt klimat sker snabbare än i någon annan geologisk period. Detta är emellertid svårt att säga säkert eftersom det finns gränser när det gäller kronologin i den geologiska posten. I slutändan kommer mer forskning att behövas för att avgöra hur lång tid tidigare händelser av utrotning (de som inte berodde på effekter) tog också.
Bortom jorden kan denna studie också ha konsekvenser för studien av tidigare liv på planeter som Mars och Venus. Även här föreslår författarna hur utforskningar av båda kan avslöja förekomsten av tidigare civilisationer, och kanske till och med stärka möjligheten att hitta bevis på tidigare civilisationer på jorden.
”Vi noterar här att det finns gott om bevis på ytvatten i forntida marsch klimat (3,8 Ga), och spekulationer om att tidigt Venus (2 Ga till 0,7 Ga) var bebodd (på grund av en dimmare sol och lägre CO2-atmosfär) har stöttes av nyligen modelleringsstudier, ”säger de. ”Tänkbart kan djupa borroperationer genomföras på endera planeten i framtiden för att bedöma deras geologiska historia. Detta skulle begränsa övervägandet av vad fingeravtrycket kan vara i livet och till och med den organiserade civilisationen. ”
Två viktiga aspekter av Drake Equation, som tar upp sannolikheten för att hitta liv någon annanstans i galaxen, är det stora antalet stjärnor och planeter där ute och hur lång tid livet har behövt utvecklas. Fram till nu har man antagit att en planet skulle ge upphov till en intelligent art som kan avancerad teknik och kommunikation.
Men om detta antal skulle visa sig vara mer, kan vi hitta en galax fylld med civilisationer, både tidigare och nuvarande. Och vem vet? Resterna av en en gång avancerad och stor icke-mänsklig civilisation kan mycket väl ligga under oss!
