Vi människor är vana vid att ta det för givet att vi lever i stillasittande samhällen, använder verktyg och förändrar landskapet för att passa våra behov. Det är också välkänt att i jordens historia är människor de enda som utvecklat teknik, automatisering, el och masskommunikation - kännetecknen för den industriella civilisationen. Men tänk om det fanns en annan industriell civilisation på jorden för miljontals år sedan? Kan vi hitta bevis på detta i det geologiska registeret? Forskare har studerat hur mänsklig civilisation påverkar jorden och har ungefär föreställt sig hur en sådan civilisation kan hittas och hur den kan påverka sökandet efter utomjordiskt liv.
Studien genomfördes av Gavin Schmidt och Adam Frank, NASA-klimatolog och astronom vid University of Rochester, respektive.
Som de noterar i sin studie kräver sökandet efter liv på andra planeter ofta en sökning efter markanaloger för att förstå under vilka omständigheter livet i princip skulle kunna existera. Och ändå försöker vi tillsammans med detta hitta ett intelligent utomjordiskt liv som kan kontakta oss. Det antas att en sådan civilisation först måste utveckla en industriell bas.
Detta väcker i sin tur frågan hur ofta en tekniskt avancerad civilisation kan uppstå. Schmidt och Frank kallar detta "den siluriska hypotesen." Dess problem är att mänskligheten är det enda exemplet på en tekniskt avancerad art som vi känner till. Dessutom har mänskligheten bara varit en industriell civilisation under de senaste hundra åren - en liten droppe av tiden för dess existens som art och en liten bråkdel av tiden från existensen av ett komplext liv på jorden.
I sin forskning noterade laget först vikten av Drake-ekvationen. År 1961 utvecklade astrofysikern Frank Drake en ekvation för att uppskatta antalet avancerade civilisationer som kunde finnas i Vintergatan. Det ser ut så här: N = R * (fp) (ne) (fl) (fi) (fc) L, avkodningen för varje variabel är nedan. Baserat på den enklaste statistiken är det lätt att beräkna att någonstans kan det finnas tusentals, till och med miljoner främmande civilisationer:
R *: Den hastighet med vilken stjärnor bildas i vår galax.
fp: Andel stjärnor med planeter.
ne: antalet markbundna planeter runt varje stjärna som har planeter.
Kampanjvideo:
fl: Andelen markbundna planeter som har utvecklat livet.
fi: Andelen planeter med liv som intelligent liv har utvecklats på.
fc: Andelen växtarter som har nått teknik som kan upptäckas av krafter från en extern civilisation som vår. Till exempel radiosignaler.
L: det genomsnittliga antalet år det tar en avancerad civilisation att upptäcka detekterbara signaler.
Drakes ekvation har blivit grunden för forskning och rymdteknik har fördjupat forskarnas kunskap om flera variabler. Men att ta reda på den möjliga varaktigheten av existensen av andra avancerade civilisationer - L - är nästan omöjligt.
I sin studie betonar Frank och Schmidt att parametrarna i ekvationen kan förändras tack vare tillägget i form av den siluriska hypotesen, liksom de senaste upptäckta exoplaneterna.
”Om många industriella civilisationer uppträdde på den under planetens existens, kan värdet (fc) vara högre än ett. Detta är en särskilt viktig fråga inom astronomisk observation, som helt definierar de tre första termerna beroende av astronomiska observationer. Det är uppenbart idag att de flesta stjärnor har planeter. Många av dessa planeter ligger i stjärnans beboeliga zon."
Kort sagt, tack vare förbättringar av instrumentering och metodik har forskare kunnat bestämma hastigheten med vilken stjärnor bildas i vår galax. Dessutom har nyligen genomförda studier av extrasolära planeter uppskattat förekomsten av 100 miljarder potentiellt beboeliga planeter i vår galax. Om en annan civilisation kunde hittas i jordens historia skulle det förändra Drake-ekvationen väsentligt.
Forskare tar sedan upp frågan om möjliga geologiska fotspår som den mänskliga industriella civilisationen lämnar och jämför dessa fotspår med möjliga händelser i den geologiska journalen. Detta inkluderar utsläpp av isotoper av kol, syre, väte och kväve som är resultatet av utsläpp av växthusgaser och kvävegödselmedel.
”Sedan mitten av 1700-talet har människor släppt ut mer än 0,5 biljoner ton fossilt kol från förbränning av kol, olja och naturgas, långt före naturliga långsiktiga källor till koldioxidcykling. Dessutom sprids avskogning och koldioxid i atmosfären på grund av förbränning av biomassa.”
Forskare har uppskattat ökningar av sedimentationshastigheter i floder och sedimentering i kustmiljöer som ett resultat av jordbruksprocesser, avskogning och grävning av kanaler. Spridningen av tamdjur, gnagare och andra små djur, liksom försvinnandet av vissa djurarter, ses också som ett direkt resultat av industrialisering och stadsväxt.
Förekomsten av syntetiska material, plast och radioaktiva element (kvar från kärnkraftsproduktion eller kärnkraftsprovning) kommer också att förbli i den geologiska rekorden. Radioaktiva isotoper kommer att finnas i jorden i miljontals år. Slutligen kan man jämföra händelser med massutrotning i det förflutna för att avgöra om de kan förknippas med ögonblicket för civilisationens kollaps. Det visar sig att:
"Den mest uppenbara klassen av händelser är Paleocene-Eocene termiska maximum, som inkluderar mindre hypertermiska händelser, krita anoxiska oceaniska händelser och betydande paleozoiska händelser."
Dessa händelser är direkt kopplade till stigande temperaturer, ökande kol- och syreisotoper, tillväxten av sedimentära bergarter och uttömningen av havssyren. Enligt forskare visar de händelser som de ansåg (hypertermal) likheter med antropocenfotavtrycket (det vill säga med vår tid). I synnerhet visar det termiska maximumet för Paleocen-Eocen tecken som kan associeras med antropogena klimatförändringar.
Viktigast är att geologiska likheter bör ses på avvikelser som kan vara förknippade med industriell civilisation. Grovt sett kan man urskilja ett spår av en annan mänsklighet i det geologiska registeret. Om några avvikelser hittas måste fossilerna undersökas för att det finns lämpliga arter. Men andra förklaringar till anomalierna är inte uteslutna - till exempel vulkanisk och tektonisk aktivitet.
Ett annat viktigt faktum är att den nuvarande klimatförändringen sker snabbare än någonsin tidigare. Utanför jorden kan denna utforskning hjälpa oss att hitta liv på planeter som Mars och Venus som kan ha funnits där tidigare.
"Vi vill påpeka att det finns starka bevis för ytvatten på det forntida Mars och möjlig bebobarhet för Venus (på grund av solens förmörkelse och koldioxidsnål atmosfär), med stöd av de senaste simuleringarna", konstaterar forskarna.”Därför kommer djupborrning i framtiden att göra det möjligt för oss att beröra den geologiska historien om dessa frågor. Kanske kommer vi att hitta spår av liv eller till och med organiserade civilisationer."
De två viktigaste aspekterna av Drake-ekvationen som direkt bestämmer möjligheten att hitta liv någonstans i galaxen är det enorma antalet stjärnor och planeter, liksom den tid som tilldelades för livet att utvecklas. Hittills antogs att minst en planet borde ha gett upphov till en intelligent art som kommer att lära sig att skapa teknik och kommunikation.
Men det finns en möjlighet att civilisationer i galaxen redan har varit och fortfarande kommer att vara, inte nödvändigtvis existerar nu. Vem vet? Resterna av en en gång så stor omänsklig civilisation kan ligga precis under våra fötter.
Ilya Khel