Рептилийские угрозы, называемые силурийцами, возникли на Земле до человечества - по крайней мере, в «Докторе Кто» во Вселенной. Но если не считать научную фантастику, как мы узнаем, что на нашей родной планете существовала какая-то развитая цивилизация за миллионы лет до того, как появились умные люди?
Это серьезный вопрос, и серьезные ученые размышляют о том, какие следы могли оставить эти потенциальные предшественники. И они называют эту возможность силурийской гипотезой.
Когда дело доходит до охоты на продвинутые внеземные цивилизации, которые могут существовать по всему космосу, нужно учитывать, что вселенной около 13,8 миллиардов лет. Напротив, сложная жизнь существовала на поверхности Земли всего около 400 миллионов лет, а люди развили индустриальные цивилизации только за последние 300 лет. Это повышает вероятность того, что индустриальные цивилизации могли существовать задолго до того, как когда-либо существовали человеческие цивилизации - не только вокруг других звезд, но даже на самой Земле.
«Теперь я не верю, что индустриальная цивилизация существовала на Земле раньше нашей - я не думаю, что существовала цивилизация динозавров или цивилизация гигантских ленивцев», - сказал соавтор исследования Адам Франк, астрофизик из Университета Рочестер в Нью-Йорке. «Но вопрос о том, как бы выглядел, если бы это было так, важен. Откуда вы знаете, что такого не было? Весь смысл науки в том, чтобы задать вопрос и посмотреть, к чему это приведет. В этом суть науки. так волнительно."
По словам Фрэнка и соавтора исследования Гэвина Шмидта, директора Института космических исследований им. Годдарда при НАСА в Нью-Йорке, Фрэнк и соавтор исследования Гэвин Шмидт, вряд ли можно найти на поверхности планеты артефакты человека или других индустриальных цивилизаций. Например, они отметили, что городские районы в настоящее время занимают менее 1 процента поверхности Земли, и что сложные предметы, даже из ранних человеческих технологий, встречаются очень редко. Машина, столь же сложная, как механизм Antikythera, который считается первым в мире компьютером из древней Греции, оставалась неизвестной до разработки сложных часов в RenaissanceEurope.
Ученые добавили, что может быть трудно обнаружить окаменелости любых существ, которые могли бы жить в индустриальных цивилизациях. Окаменевшая часть жизни всегда чрезвычайно мала: из всех многих динозавров, которые когда-либо жили, например, были обнаружены только несколько тысяч почти полных ископаемых образцов «ужасных ящериц». Учитывая, что самые старые известные окаменелости Homo Sapiens им всего около 300 000 лет, нет уверенности в том, что наш вид может даже появиться в окаменелостях в долгосрочной перспективе, добавили они.
Вместо этого исследователи предложили искать более тонкие свидетельства индустриальных цивилизаций в геологических записях Земли или других планет. Ученые сконцентрировались на изучении признаков цивилизации, которые люди могут создать во время антропоцена, геологического периода, характеризуемого влиянием людей на планету.
«Через несколько миллионов лет любое физическое напоминание о вашей цивилизации может исчезнуть, поэтому вам нужно искать осадочные аномалии, такие как различные химические балансы, которые просто выглядят странно», - сказал Фрэнк.
Один из признаков индустриальной цивилизации может иметь отношение к изотопам таких элементов, как углерод. (Изотопы элемента различаются по количеству нейтронов, которые они имеют в своих атомных ядрах - например, углерод-12 имеет шесть нейтронов, а углерод-13 имеет семь).
Например, люди, живущие в индустриальных цивилизациях, сжигают необычайное количество ископаемого топлива, выбрасывая в атмосферу более 500 миллиардов тонн углерода из угля, нефти и природного газа. Ископаемые виды топлива в конечном итоге происходят из растительной жизни, которая преимущественно поглощает больше изотопа углерода-12 с более легкой изотопом, чем углерод-13 с более тяжелыми изотопами. Когда ископаемые виды топлива сжигаются, они изменяют отношение углерода-12 к углероду-13, обычно встречающееся в атмосфере, океане и почве, - эффект, который впоследствии может быть обнаружен в отложениях как намеки промышленной цивилизации.
Кроме того, индустриальные человеческие цивилизации также обнаружили способы искусственного «закрепления азота», то есть разрыва мощных химических связей, которые удерживают атомы азота вместе в атмосфере, используя пары атомов азота для создания биологически полезных молекул. Ученые отметили, что широкомасштабное применение азотных удобрений, получаемых путем фиксации азота, уже можно обнаружить в отложениях, удаленных от цивилизации.
Антропоцен также вызывает массовое вымирание широкого спектра видов, которые, вероятно, видны в окаменелостях. Промышленная деятельность человека может также оказаться видимой в геологической записи в виде долгоживущих синтетических молекул из пластмасс и других продуктов или радиоактивных осадков от ядерного оружия.
Одна дикая идея, выдвинутая силурской гипотезой, заключается в том, что конец одной цивилизации может сеять семена для другой. Индустриальные цивилизации могут вызывать мертвые зоны в океанах, вызывая захоронение органических материалов (из трупов организмов в зонах), которые в дальнейшем могут стать ископаемым топливом, которое может поддержать новую индустриальную цивилизацию. «Вы можете в конечном итоге увидеть эти циклы в геологической записи», сказал Фрэнк.
В общем, размышления о влиянии предыдущей цивилизации на Землю "могут помочь нам подумать о том, какие последствия можно увидеть на других планетах или о том, что происходит сейчас на Земле", сказал Фрэнк.
Шмидт и Фрэнк подробно изложили свои выводы онлайн 10 апреля в исследовании, которое будет опубликовано в следующем номере журнала International Journal of Astrobiology.
