Jei nebūtume pirmoji pramoninė civilizacija Žemėje, ar kada nors sužinotume?

Siluriečiai yra į driežą panaši būtybė, pasirodžiusi kultinėje mokslinės fantastikos televizijos laidoje Daktaras Kas . Pramonės patirties jie įgijo maždaug prieš 450 milijonų metų, gerokai anksčiau nei Žemėje išsivystė žmonės.

Žinoma, siluriečiai yra išgalvoti. Tačiau pažangaus priešistorinio gyvenimo idėja yra intriguojanti ir kelia įvairių įdomių klausimų. Ne mažiau svarbu yra tai: jei pramoninė civilizacija būtų egzistavusi praeityje, kokius pėdsakus ji būtų palikusi?

Šiandien mes gauname atsakymą Gavino Schmidto iš NASA Goddardo kosmoso studijų instituto Niujorke ir Adamo Franko iš Ročesterio universiteto dėka. Šie vaikinai turi pavadinimą dėl idėjos, kad pramoninė civilizacija galėjo atsirasti anksčiau nei žmonija: Silūro hipotezė. Jie tyrinėja ženklą, kurį mūsų pačių civilizacija greičiausiai paliks po savęs, ir klausia, ar tai bus galima aptikti po milijonų metų. Jų išvada yra tokia, kad mūsų tikėtinas poveikis planetai bus apčiuopiamas, bet kai kuriais atžvilgiais sunkiai atskiriamas nuo įvairių kitų įvykių geologiniuose įrašuose.

Jų darbas turi įdomių pasekmių tam, kaip turėtume tirti Žemę ir kokį poveikį jai darome. Tyrimas taip pat turėtų padėti astrobiologams nuspręsti, ko ieškoti kitur visatoje.

Schmidtas ir Frankas pradeda paaiškindami, kiek mažai žinome apie senovės Žemę. Seniausia Žemės paviršiaus dalis yra Negevo dykuma pietų Izraelyje, kuriai 1,8 mln. Senesni paviršiai egzistuoja tik atvirose vietose arba dėl kasybos ir gręžimo operacijų. Atsižvelgiant į šiuos apribojimus, veiklos įrodymai pagal Homo sapiens driekiasi maždaug 2,5 milijono metų – geologiniu požiūriu nelabai toli.

Vandenyno dugnas taip pat yra palyginti jaunas, nes vandenyno pluta yra nuolat perdirbama. Dėl to visos vandenyno nuosėdos atsirado po Juros periodo, todėl yra mažiau nei 170 milijonų metų.

Bet kokiu atveju, tarkime Schmidtas ir Frankas, ta gyvenimo dalis, kuri suakmenėja, yra nedidelė. Dinozaurai klajojo Žemėje maždaug 180 milijonų metų, tačiau vis dėlto egzistuoja tik keli tūkstančiai beveik pilnų egzempliorių. Šiuolaikiniai žmonės gyvuoja vos kelias dešimtis tūkstančių metų. Tokios trumpaamžės rūšys kaip Homo sapiens (iki šiol) gali būti išvis nepateikta esamuose fosilijų įrašuose, sako Schmidtas ir Frankas.

O kaip su žmonių artefaktais – keliais, pastatais, kepamų pupelių skardomis ir silicio drožlėmis? Mažai tikėtina, kad jie taip pat ilgai išgyvens arba bus rasti, net jei jie išliktų. Dabartinė urbanizacijos sritis sudaro mažiau nei 1% Žemės paviršiaus, pažymi mokslininkai.

Darome išvadą, kad potencialių civilizacijų, senesnių nei maždaug 4 milijonų metų, tikimybė rasti tiesioginių jų egzistavimo įrodymų per objektus ar suakmenėjusius jų populiacijos pavyzdžius yra maža.

Tačiau yra ir kitokio tipo įrodymų: mūsų civilizacija taip pat palieka cheminį pėdsaką.

Schmidtas ir Frankas domisi pramoninėmis visuomenėmis, kurias jie apibrėžia kaip galinčias išgauti energiją iš aplinkos. Pagal šį apibrėžimą žmonija buvo pramoninė maždaug 300 metų. Nuo XVIII amžiaus vidurio žmonės, degindami anglį, naftą ir gamtines dujas, išleido daugiau nei 0,5 trilijono tonų iškastinės anglies, sako Schmidtas ir Frankas.

Tai padarė didelę įtaką planetai. Kadangi visa ši anglis iš pradžių buvo biologinė, joje yra mažiau anglies-13 nei daug didesniame neorganinės anglies telkinyje. Todėl jį išleidus pakeičiamas C-13 ir C-12 santykis – parašas, kuris turėtų būti matomas geologiniame įraše.

Dėl šio anglies išsiskyrimo temperatūra pakyla apie 1 °C. Tai taip pat turėtų turėti pastebimą parašą: tai, kaip jis keičia deguonies-18 izotopinį santykį karbonatuose. Žemės ūkis ir azoto ciklas trąšose taip pat keičia azoto izotopinį pobūdį.

Ir žemės ūkis, ir miškų naikinimas didina dirvožemio eroziją, taip pat dėl ​​visuotinio atšilimo padaugėja kritulių. Taigi dėl eroduoto dirvožemio nuplovimo į jūrą turėtų keistis ir vandenyno nuosėdos.

Be viso to, dėl kasybos veiklos padidėjo metalų, tokių kaip švinas, chromas, renis, platina ir auksas, naudojimas. Ir jie tikriausiai bus nuplauti į vandenyną didesniu greičiu nei prieš industrializaciją.

Žmonės taip pat keičia fosilijų įrašus. Labai padaugėjo mažų gyvūnų, tokių kaip pelės ir žiurkės. Tai turėtų būti pastebima, kaip ir padidėjęs kitų rūšių išnykimo lygis. Dideli žinduolių išnykimai, įvykę paskutinio ledynmečio pabaigoje, taip pat bus susiję su antropoceno pradžia, sako Schmidtas ir Frankas.

Tada yra mūsų gaminamos cheminės medžiagos. Žmonija į aplinką išmetė didelius kiekius sintetinių chloruotų junginių, kartu su didžiuliais kiekiais plastiko. Neaišku, kiek laiko šios cheminės medžiagos ar jų antriniai produktai bus aptinkami.

Yra net branduolinio parašo galimybė, galbūt iš civilizaciją baigiančio karo. Įdomu tai, kad tokio karo padariniai geologiniu požiūriu gali trukti neilgai. Daugumos šių elementų pusinės eliminacijos laikas yra tiesiog per trumpas, kad būtų aktualus šiai laiko skalei.

Dvi galimos išimtys yra plutonis-244, kurio pusinės eliminacijos laikas yra 80,8 milijono metų, ir kuriumas-247, kurio pusinės eliminacijos laikas yra 15 milijonų metų. Mokslininkai teigia, kad [jie] būtų aptinkami didelę atitinkamo laikotarpio dalį, jei jų būtų nusodinta pakankamais kiekiais, tarkime, dėl branduolinio ginklo mainų.

Schmidtas ir Franksas daro išvadą, kad žmonijos egzistavimas turėtų būti matomas geologiniuose įrašuose. Pasak jų, antropoceno sluoksnis vandenyno nuosėdose bus staigus ir įvairialypis, susidedantis iš tariamai vienu metu esančių specifinių smailių keliose geocheminėse sąsajose, biomarkerių, elementų sudėties ir mineralogijos.

Tačiau šis parašas negali būti unikalus. Tyrėjai geologiniuose įrašuose nustatė daugybę įvykių, kurie atrodo panašūs į poveikį, kurį daro žmonės (žr. diagramą). Pavyzdžiui, staigus pasaulinis anglies ir deguonies izotopų lygio pokytis įvyko maždaug prieš 56 milijonus metų įvykyje, vadinamame paleoceno-eoceno terminiu maksimumu.

Tai sutapo su dideliu anglies kiekio padidėjimu ir temperatūros pakilimu nuo 5 iki 7 °C per maždaug 200 000 metų laikotarpį, o tai geologiniu požiūriu yra tiesiog čiaudulys.

Niekas nežino, kas sukėlė šį įvykį, tačiau viena mintis yra ta, kad šiuo metu šiaurės Atlanto magminė uoliena išsiplėtė į organines nuosėdas, kaitindama jas ir išskirdama anglį. Ši Šiaurės Atlanto magminė provincija vėliau tapo Islandija ir susijusiomis sausumos masėmis.

Tai nėra vienintelis nepaaiškinamas geologinio parašo pokytis. Daugybė kitų temperatūros, anglies sankaupų, vandenyno druskingumo ir kitų pokyčių laukia paaiškinimo. Schmidtas ir Frankas teigia, kad yra neabejotinų panašumų tarp ankstesnių staigių įvykių geologiniuose įrašuose ir tikėtino antropoceno parašo būsimuose geologiniuose įrašuose.

Žinoma, nė vienas iš šių įvykių nerodo ankstesnės pramoninės civilizacijos buvimo. Silūro hipotezė negali būti laikoma tikėtina vien todėl, kad nepateikiama jokia kita tinkama idėja, sako Schmidtas ir Frankas, kurie nori apsisaugoti nuo nevaržomų spekuliacijų.

Nepaisant to, jų darbas kelia intriguojančių klausimų ir atkreipia dėmesį į tolesnių tyrimų vertę, kiek ilgai sintetiniai junginiai išliks aplinkoje. Rekomenduojame toliau sintezuoti ir tyrinėti išskirtinai pramoninių šalutinių produktų išlikimą vandenyno nuosėdų aplinkoje, sako Schmidtas ir Frankas, pridurdami: ar yra kitų klasių junginių, kurie kelių milijonų metų laikotarpiu paliks unikalius pėdsakus nuosėdų geochemijoje?

Tai įdomus darbas, parašytas linksmame dokumente. Jame nagrinėjama neįprasta idėja, galinti pakeisti mūsų mąstymą apie žmoniją, ir įtakoja mūsų poveikį platesne perspektyva. Tai taip pat suteikia pagrindą astrobiologams, tyrinėjantiems kitas planetas.

Marse kadaise buvo daug drėgnesnis ir šiltesnis. Jei jame kada nors buvo surengta pramoninė visuomenė, šiame dokumente pateikiami kai kurie parašai, kurie gali būti rodomi ten esančiuose geologiniuose įrašuose. Venera taip pat buvo svetingesnė. Tada yra Europos vandenynai ir, galiausiai, planetos aplink kitas žvaigždes.

Nepaisant to, mūsų pramoninė civilizacija gali būti unikali visatoje. Tačiau daug įdomiau yra galimybė, kad tai tik vienas iš daugelio, galbūt milijonų kitų. Schmidtas ir Frankas nustatė tam tikrus pagrindus jiems surasti.

Nuoroda: arxiv.org/abs/1804.03748 : Silūro hipotezė: ar geologiniuose įrašuose būtų įmanoma aptikti pramoninę civilizaciją?

paslėpti