My, ludzie, jesteśmy przyzwyczajeni do tego, że żyjemy w osiadłych społeczeństwach, używamy narzędzi i zmieniamy krajobraz, aby dopasować go do naszych potrzeb. Wiadomo też, że w historii Ziemi tylko ludzie rozwinęli technologię, automatykę, elektryczność i komunikację masową - cechy charakterystyczne cywilizacji przemysłowej. Ale co by było, gdyby miliony lat temu na Ziemi istniała inna cywilizacja przemysłowa? Czy możemy znaleźć na to dowody w zapisach geologicznych? Badając wpływ ludzkiej cywilizacji na Ziemię, naukowcy z grubsza wyobrazili sobie, jak można taką cywilizację znaleźć i jak może wpłynąć na poszukiwanie życia pozaziemskiego.
Badania przeprowadzili odpowiednio Gavin Schmidt i Adam Frank, klimatolog z NASA i astronom z University of Rochester.
Jak zauważają w swoich badaniach, poszukiwanie życia na innych planetach często wymaga poszukiwania ziemskich odpowiedników, aby zrozumieć, w jakich okolicznościach życie może w zasadzie istnieć. A jednak razem z tym próbujemy znaleźć inteligentne życie pozaziemskie, które mogłoby się z nami skontaktować. Zakłada się, że każda taka cywilizacja musi najpierw rozwinąć bazę przemysłową.
To z kolei rodzi pytanie, jak często może powstać cywilizacja zaawansowana technicznie. Schmidt i Frank nazywają to „hipotezą sylurską”. Problem w tym, że ludzkość jest jedynym znanym nam przykładem zaawansowanego technicznie gatunku. Co więcej, ludzkość była cywilizacją przemysłową dopiero od kilkuset lat - maleńką kroplę czasu jako gatunku i malutki ułamek czasu od istnienia złożonego życia na Ziemi.
W swoich badaniach zespół najpierw zwrócił uwagę na znaczenie równania Drake'a. W 1961 roku astrofizyk Frank Drake opracował równanie umożliwiające oszacowanie liczby zaawansowanych cywilizacji, które mogą istnieć w galaktyce Drogi Mlecznej. Wygląda to tak: N = R * (fp) (ne) (fl) (fi) (fc) L, dekodowanie każdej zmiennej jest poniżej. Na podstawie najprostszych statystyk łatwo obliczyć, że gdzieś mogą być tysiące, a nawet miliony obcych cywilizacji:
R *: Tempo tworzenia się gwiazd w naszej galaktyce.
fp: Procent gwiazd z planetami.
ne: liczba planet ziemskich wokół każdej gwiazdy, która ma planety.
Film promocyjny:
fl: Odsetek planet ziemskich, na których rozwinęło się życie.
fi: Odsetek planet z życiem, na których wyewoluowało inteligentne życie.
fc: Odsetek gatunków rozumnych, które osiągnęły technologię, którą mogą odkryć siły zewnętrznej cywilizacji, takiej jak nasza. Na przykład sygnały radiowe.
L: średnia liczba lat, jaką zaawansowana cywilizacja potrzebuje, aby wykryć wykrywalne sygnały.
Równanie Drake'a stało się podstawą do badań, a technologia kosmiczna pogłębiła wiedzę naukowców na temat kilku zmiennych. Ale ustalenie możliwego czasu trwania innych zaawansowanych cywilizacji - L - jest prawie niemożliwe.
W swoich badaniach Frank i Schmidt podkreślają, że parametry równania mogą się zmieniać, dzięki dodatkowi w postaci hipotezy syluru, a także najnowszych odkrytych egzoplanet.
„Jeśli w czasie istnienia planety pojawiło się na niej wiele cywilizacji przemysłowych, wartość (fc) może być większa niż jeden. Jest to szczególnie ważne pytanie z zakresu obserwacji astronomicznych, które całkowicie definiuje pierwsze trzy terminy zależne od obserwacji astronomicznych. Dziś jest oczywiste, że większość gwiazd ma planety. Wiele z tych planet znajduje się w ekosferze gwiazdy”.
Krótko mówiąc, dzięki udoskonaleniom oprzyrządowania i metodologii naukowcy byli w stanie określić tempo formowania się gwiazd w naszej galaktyce. Co więcej, ostatnie badania planet pozasłonecznych oszacowały obecność 100 miliardów potencjalnie nadających się do zamieszkania planet w naszej galaktyce. Gdyby w historii Ziemi można było znaleźć inną cywilizację, istotnie zmieniłoby to równanie Drake'a.
Następnie naukowcy poruszają kwestię możliwych śladów geologicznych pozostawionych przez ludzką cywilizację przemysłową i porównują te ślady z możliwymi zdarzeniami w zapisie geologicznym. Obejmuje to emisje izotopów węgla, tlenu, wodoru i azotu, które są wynikiem emisji gazów cieplarnianych i nawozów azotowych.
„Od połowy XVIII wieku ludzie wyemitowali ponad 0,5 biliona ton węgla kopalnego ze spalania węgla, ropy i gazu ziemnego, znacznie wyprzedzając naturalne, długoterminowe źródła obiegu węgla. Ponadto wylesianie i dwutlenek węgla rozprzestrzeniają się w atmosferze w wyniku spalania biomasy”.
Naukowcy oszacowali wzrost szybkości sedymentacji w rzekach i sedymentacji w środowiskach przybrzeżnych w wyniku procesów rolniczych, wylesiania i kopania kanałów. Rozprzestrzenianie się zwierząt domowych, gryzoni i innych małych zwierząt, a także zanikanie niektórych gatunków zwierząt są również postrzegane jako bezpośredni rezultat industrializacji i rozwoju miast.
W zapisie geologicznym pozostanie również obecność materiałów syntetycznych, tworzyw sztucznych i pierwiastków promieniotwórczych (pozostałych po produkcji energii jądrowej lub próbach jądrowych). Izotopy radioaktywne pozostaną w glebie przez miliony lat. Wreszcie można porównać wydarzenia masowego wymierania z przeszłości, aby określić, czy można je powiązać z momentem upadku cywilizacji. Okazało się, że:
„Najbardziej oczywistą klasą zdarzeń są wzloty termiczne paleocenu i eocenu, które obejmują mniejsze zdarzenia hipertermiczne, beztlenowe zdarzenia oceaniczne w kredie i znaczące zdarzenia paleozoiczne”.
Zdarzenia te są bezpośrednio związane ze wzrostem temperatur, wzrostem poziomu izotopów węgla i tlenu, wzrostem skał osadowych i wyczerpaniem się tlenu w oceanie. Zdaniem naukowców wydarzenia, które rozważali (hipertermiczne), wykazują podobieństwa do śladu antropocenu (czyli z naszą erą). W szczególności maksimum termiczne paleocenu-eocenu wykazuje oznaki, które mogą być związane z antropogenicznymi zmianami klimatycznymi.
Co najważniejsze, podobieństwa geologiczne należy szukać pod kątem anomalii, które mogą być związane z cywilizacją przemysłową. Z grubsza mówiąc, w zapisie geologicznym można dostrzec ślad innej ludzkości. Jeśli zostaną znalezione jakiekolwiek anomalie, skamieniałości będą musiały zostać zbadane pod kątem istnienia odpowiednich gatunków. Jednak inne wyjaśnienia anomalii nie są wykluczone - na przykład aktywność wulkaniczna i tektoniczna.
Innym ważnym faktem jest to, że obecne zmiany klimatyczne następują szybciej niż kiedykolwiek wcześniej. Poza Ziemią ta eksploracja może pomóc nam znaleźć życie na planetach takich jak Mars i Wenus, które mogły tam istnieć w przeszłości.
„Chcemy zwrócić uwagę, że istnieją mocne dowody na istnienie wody powierzchniowej na starożytnym Marsie i możliwej do zamieszkania przez Wenus (z powodu ciemnienia słońca i atmosfery niskoemisyjnej), poparte niedawnymi symulacjami” - zauważają naukowcy. „Dlatego w przyszłości głębokie wiercenia pozwolą nam dotknąć geologicznej historii tych zagadnień. Być może znajdziemy ślady życia lub nawet zorganizowanych cywilizacji”.
Dwa najważniejsze aspekty równania Drake'a, które bezpośrednio decydują o możliwości znalezienia życia w dowolnym miejscu w galaktyce, to ogromna liczba gwiazd i planet, a także ilość czasu przeznaczonego na rozwój życia. Do tej pory zakładano, że przynajmniej jedna planeta powinna dać początek inteligentnemu gatunkowi, który nauczy się tworzyć technologie i komunikację.
Istnieje jednak możliwość, że cywilizacje w galaktyce już istniały i będą istnieć, niekoniecznie teraz. Kto wie? Tuż pod naszymi stopami mogą leżeć pozostałości po wielkiej niegdyś nieludzkiej cywilizacji.
Ilya Khel