Jako druh máme my lidé tendenci považovat za samozřejmost, že jsme jediní, kdo žije v usedlých komunitách, používá nástroje a upravuje svou krajinu tak, aby vyhovovala našim potřebám. Je také předem jasné, že v historii planety Země jsou lidé jediným druhem, který vyvinul stroje, automatizaci, elektřinu a masovou komunikaci – charakteristické znaky průmyslové civilizace.
Ale co když na Zemi před miliony let existovala jiná průmyslová civilizace? Byli bychom dnes schopni najít důkazy v geologických záznamech? Zkoumáním dopadu lidské průmyslové civilizace na Zemi provedla dvojice výzkumníků studie který zvažuje, jak by taková civilizace mohla být nalezena a jak by to mohlo mít důsledky při hledání mimozemského života.
Studie, která se nedávno objevila na internetu pod názvem „ Silurská hypotéza: Bylo by možné odhalit průmyslovou civilizaci v geologickém záznamu? “, provedli Gavin A. Schmidt a Adam Frank – klimatolog s NASA Goddard Institute for Space Studies (NASA GISS) a astronom z University of Rochester, v tomto pořadí.
Oxid uhličitý v zemské atmosféře, pokud polovina emisí globálního oteplování nebude absorbována. Poděkování: NASA/JPL/GSFC
Jak uvádějí ve své studii, hledání života na jiných planetách často zahrnovalo hledání pozemských analogů, abychom zjistili, za jakých podmínek by mohl existovat život. Toto pronásledování však také zahrnuje hledání mimozemské inteligence (SETI), která by byla schopna s námi komunikovat. Přirozeně se předpokládá, že každá taková civilizace by se nejprve potřebovala rozvinout a průmyslovou základnu.
To zase vyvolává otázku, jak často by se mohla rozvíjet průmyslová civilizace – což Schmidt a Frank označují jako „silurská hypotéza“. Přirozeně to vyvolává určité komplikace, protože lidstvo je jediným příkladem industrializovaného druhu, o kterém víme. Kromě toho bylo lidstvo průmyslovou civilizací teprve několik posledních staletí – pouhý zlomek jeho existence jako druhu a nepatrný zlomek doby, po kterou na Zemi existoval složitý život.
V zájmu své studie si tým nejprve všiml důležitosti této otázky Drakeova rovnice . Abychom to shrnuli, tato teorie říká, že počet civilizací (N) v naší galaxii, se kterou bychom mohli být schopni komunikovat, se rovná průměrné rychlosti tvorby hvězd (R*), zlomek těch hvězd, které mají planety (Fp), počet planet, které mohou podporovat život (nA), počet planet, na kterých se vyvine život (Fa), počet planet, na kterých se vyvine inteligentní život (Fi), počet civilizací, které by vyvinuly přenosové technologie (fc) a dobu, po kterou tyto civilizace budou muset vysílat signály do vesmíru (THE).
To lze vyjádřit matematicky jako:N = R*x fpx nAx fax fix fCx L
Drakeova rovnice, matematický vzorec pro pravděpodobnost nalezení života nebo vyspělých civilizací ve vesmíru. Kredit: University of Rochester
Jak uvádějí ve své studii, parametry této rovnice se mohou změnit díky přidání silurské hypotézy a také nedávným průzkumům exoplanet:
„Pokud v průběhu existence planety může vzniknout několik průmyslových civilizací během doby, kdy život vůbec existuje, hodnotafcmůže být ve skutečnosti větší než jedna. Toto je obzvláště naléhavý problém ve světle nedávného vývoje v astrobiologii, ve kterém jsou nyní plně určeny první tři termíny, které všechny zahrnují čistě astronomická pozorování. Nyní je zřejmé, že většina hvězd ukrývá rodiny planet. Mnoho z těchto planet bude skutečně v obyvatelných zónách hvězdy.'
Stručně řečeno, díky zlepšení přístrojového vybavení a metodologie byli vědci schopni určit rychlost vzniku hvězd v naší galaxii. Nedávné průzkumy extrasolárních planet navíc vedly některé astronomy k odhadu, že naše galaxie by mohla obsahovat až 100 miliard potenciálně obyvatelných planet . Pokud by se našel důkaz o jiné civilizaci v historii Země, dále by to omezovalo Drakeovu rovnici.
Poté se zabývají pravděpodobnými geologickými důsledky lidské průmyslové civilizace a poté porovnávají tento otisk prstu s potenciálně podobnými událostmi v geologickém záznamu. Patří mezi ně uvolňování izotopových anomálií uhlíku, kyslíku, vodíku a dusíku, které jsou důsledkem emisí skleníkových plynů a dusíkatých hnojiv. Jak uvádějí ve své studii:
„Od poloviny 18. století lidé uvolnili více než 0,5 bilionu tun fosilního uhlíku spalováním uhlí, ropy a zemního plynu, a to řádově rychleji než přirozené dlouhodobé zdroje nebo propady. Kromě toho došlo k rozsáhlému odlesňování a přidávání oxidu uhličitého do vzduchu prostřednictvím spalování biomasy.
Na základě fosilních záznamů vymřelo před 250 miliony let více než 90 % všech druhů na Zemi, což účinně obnovilo evoluci. Kredit: Lunární a planetární institut
Zvažují také zvýšené rychlosti toku sedimentu v řekách a jeho ukládání v pobřežních prostředích v důsledku zemědělských procesů, odlesňování a hloubení kanálů. Šíření domestikovaných zvířat, hlodavců a dalších malých zvířat je rovněž považováno – stejně jako vymírání některých druhů zvířat – za přímý důsledek industrializace a růstu měst.
Přítomnost syntetických materiálů, plastů a radioaktivních prvků (způsobených jadernou energií nebo jaderným testováním) také zanechá stopu v geologickém záznamu – v případě radioaktivních izotopů někdy na miliony let. Nakonec porovnávají minulé události na úrovni vyhynutí, aby určili, jak by se srovnaly s hypotetickou událostí, kdy se lidská civilizace zhroutila. Jak uvádějí:
„Nejjasnější třídou událostí s takovými podobnostmi jsou hypertermální oblasti, zejména teplotní maximum paleocén-eocén (56 Ma), ale to také zahrnuje menší hypertermální události, oceánské anoxické události v křídě a juře a významné (pokud jsou méně dobře charakterizovány). ) události paleozoika“.
Tyto události byly konkrétně zvažovány, protože se shodovaly se zvýšením teplot, zvýšením izotopů uhlíku a kyslíku, zvýšením sedimentu a vyčerpáním oceánského kyslíku. Události, které měly velmi jasnou a zřetelnou příčinu, jako je událost vymírání mezi křídou a paleogénem (způsobená dopadem asteroidu a masivním vulkanismem) nebo hranice eocénu a oligocénu (nástup antarktického zalednění), nebyly brány v úvahu.
Umělecké ztvárnění nárazového tělesa Chicxulub, které zasáhlo starou Zemi, s pozorováním Pterosaura. Kredit: NASA
Podle týmu události, které zvažovali (známé jako „hypertermální“), vykazují podobnosti s otiskem prstu z antropocénu, který identifikovali. Zejména podle výzkumů citovaných autory vykazuje paleocén-eocénní tepelné maximum (PETM) známky, které by mohly být v souladu s antropogenní změnou klimatu. Tyto zahrnují:
„[Fascinující sekvence událostí trvajících 100–200 kyr a zahrnujících rychlý vstup (možná méně než 5 kyr) exogenního uhlíku do systému, pravděpodobně související s pronikáním severoamerické magmatické provincie do organických sedimentů. Teploty vzrostly o 5–7 °C (odvozeno od více proxy) a došlo k negativnímu nárůstu izotopů uhlíku (> 3 %) a ke snížení konzervace uhličitanu v horním oceánu.“
Nakonec se tým zabýval některými možnými směry výzkumu, které by mohly zlepšit omezení této otázky. Tvrdí, že by to mohlo sestávat z „hlubšího průzkumu elementárních a kompozičních anomálií v existujících sedimentech zahrnujících předchozí události“. Jinými slovy, geologické záznamy o těchto událostech vymírání by měly být podrobněji prozkoumány na anomálie, které by mohly souviset s průmyslovou civilizací.
Pokud se najdou nějaké anomálie, dále doporučují, aby byl fosilní záznam prozkoumán pro kandidátské druhy, což by vyvolalo otázky o jejich konečném osudu. Samozřejmě také uznávají, že je zapotřebí více důkazů, než lze silurskou hypotézu považovat za životaschopnou. Například mnoho minulých událostí, kdy došlo k náhlé změně klimatu, bylo spojeno se změnami vulkanické/tektonické aktivity.
Vědci byli schopni změřit rychlost ztráty vody na Marsu měřením poměru vody a HDO ze dneška a před 4,3 miliardami let. Kredit: Kevin Gill
Za druhé, je tu skutečnost, že současné změny našeho klimatu probíhají rychleji než v jakémkoli jiném geologickém období. To je však těžké s jistotou říci, protože existují limity, pokud jde o chronologii geologického záznamu. Nakonec bude zapotřebí další výzkum, aby se zjistilo, jak dlouho trvaly také předchozí události vymírání (ty, které nebyly způsobeny dopady).
Mimo Zemi může mít tato studie také důsledky pro studium minulého života na planetách jako Mars a Venuše. I zde autoři navrhují, jak by průzkumy obou mohly odhalit existenci minulých civilizací a možná i posílit možnost nalézt důkazy o minulých civilizacích na Zemi.
„Zde si všimneme, že existují četné důkazy o povrchové vodě ve starověkém marťanském podnebí (3,8 Ga) a spekulace, že raná Venuše (2 Ga až 0,7 Ga) byla obyvatelná (kvůli slabšímu slunci a nižší atmosféře CO2), byla podpořena nedávnými studie modelování,“ uvádějí. „Je možné, že v budoucnu by na obou planetách mohly být prováděny hlubinné vrty, aby se zhodnotila jejich geologická historie. To by omezilo úvahy o tom, jaký by mohl být otisk prstu života a dokonce i organizované civilizace. Dva klíčové aspekty Drakeovy rovnice, která se zabývá pravděpodobností nalezení života jinde v galaxii, jsou naprostý počet hvězd a planet tam venku a množství času, za který se život musel vyvíjet. Doposud se předpokládalo, že jedna planeta dá vzniknout jednomu inteligentnímu druhu schopnému pokročilé technologie a komunikace. Ale pokud by se ukázalo, že toto číslo je vyšší, můžeme najít galaxii plnou civilizací, minulých i současných. A kdo ví? Pozůstatky kdysi vyspělé a velké nelidské civilizace mohou být docela dobře přímo pod námi!Další čtení: arXiv