Groźby gadów zwane sylurami ewoluowały na Ziemi przed ludzkością - przynajmniej w interpretacji wszechświata przez Doktora Who. Ale pomijając science fiction, skąd mielibyśmy wiedzieć, że na naszej planecie macierzystej istniała jakaś zaawansowana cywilizacja miliony lat przed pojawieniem się bystych ludzi?
To poważne pytanie, a poważni naukowcy zastanawiają się, jakie ślady pozostawili potencjalni poprzednicy. I nazywają tę możliwość hipotezą sylurską.
Jeśli chodzi o polowanie na zaawansowane cywilizacje pozaziemskie, które mogą istnieć w kosmosie, należy liczyć się ze świadomością, że wszechświat ma około 13,8 miliarda lat. W przeciwieństwie do tego, skomplikowane życie istniało na powierzchni Ziemi tylko przez około 400 milionów lat, a ludzie rozwinęli cywilizacje przemysłowe w ciągu ostatnich 300 lat. Rodzi to możliwość, że cywilizacje przemysłowe mogły istnieć na długo przed istnieniem ludzkich - nie tylko wokół innych gwiazd, ale nawet na samej Ziemi.
„Teraz nie wierzę, że cywilizacja przemysłowa istniała na Ziemi przed naszą własną - nie sądzę, że istniała cywilizacja dinozaurów lub cywilizacja gigantycznego leniwca drzewnego” - powiedział współautor badań Adam Frank, astrofizyk z University of Rochester w Nowym Jorku. „Ale pytanie, jak wyglądałby, gdyby tak się stało, jest ważne. Skąd wiesz, że tak nie było? Chodzi o to, aby zadać pytanie i zobaczyć, dokąd to prowadzi. Na tym polega istota nauki tak ekscytujące."
Artefakty ludzkich lub innych cywilizacji przemysłowych prawdopodobnie nie zostaną znalezione na powierzchni planety po około 4 milionach lat, powiedział Frank i współautor badań Gavin Schmidt, dyrektor Goddard Institute for Space Studies w Nowym Jorku. Zauważyli na przykład, że obszary miejskie zajmują obecnie mniej niż 1 procent powierzchni Ziemi i że bardzo skomplikowane przedmioty, nawet pochodzące z wczesnej technologii ludzkiej, są bardzo rzadko spotykane. Maszyna tak złożona jak mechanizm Antikythera - który jest uważany za pierwszy na świecie komputer ze starożytnej Grecji - pozostała nieznana aż do opracowania skomplikowanych zegarów w RenaissanceEurope.
Dodają naukowcy, że trudno będzie odkryć skamieliny istot, które mogły żyć w cywilizacjach przemysłowych. Ułamek życia, który ulega skamieniałości, jest zawsze bardzo mały: spośród wszystkich wielu dinozaurów, które kiedykolwiek żyły, odkryto na przykład tylko kilka tysięcy prawie kompletnych skamielin „okropnych jaszczurek”. Biorąc pod uwagę, że najstarsze znane skamieliny z Homo sapiens mają tylko około 300 000 lat, nie ma pewności, że nasz gatunek może nawet pojawić się w zapisie kopalnym na dłuższą metę, dodali.
Zamiast tego badacze zasugerowali poszukiwanie bardziej subtelnych dowodów cywilizacji przemysłowej w zapisach geologicznych Ziemi lub innych planet. Naukowcy skupili się na przyjrzeniu się oznakom cywilizacji, które ludzie mogą stworzyć podczas antropocenu, epoki geologicznej charakteryzującej się wpływem człowieka na planetę.
„Po kilku milionach lat jakiekolwiek fizyczne przypomnienie twojej cywilizacji może zniknąć, więc musisz szukać anomalii osadowych, takich jak różne równowagi chemiczne, które wyglądają po prostu na zwariowane” - powiedział Frank.
Jeden znak cywilizacji przemysłowej może mieć związek z izotopami pierwiastków, takich jak węgiel. (Izotopy pierwiastków różnią się ilością neutronów w jądrach atomowych - na przykład węgiel-12 ma sześć neutronów, a węgiel-siedem ma siedem).
Na przykład ludzie żyjący w cywilizacjach przemysłowych spalili niezwykłą ilość paliw kopalnych, uwalniając do atmosfery ponad 500 miliardów ton węgla z węgla, ropy i gazu ziemnego. Paliwa kopalne ostatecznie pochodzą z życia roślin, które preferencyjnie pochłaniają więcej lżejszego izotopu węgla-12 niż cięższego izotopu węgla-13. Kiedy paliwa kopalne ulegają spaleniu, zmieniają stosunek węgla-12 do węgla-13 zwykle występującego w atmosferze, oceanie i glebie - efekt, który można później wykryć w osadach jako wskazówki cywilizacji przemysłowej.
Ponadto ludzkie cywilizacje przemysłowe odkryły również sposoby sztucznego „wiązania azotu” - to znaczy, aby zerwać potężne wiązania chemiczne, które utrzymują razem atomy azotu parami w atmosferze, wykorzystując powstałe pojedyncze atomy azotu do tworzenia biologicznie użytecznych cząsteczek. Naukowcy zauważyli, że zastosowanie nawozów azotowych na dużą skalę generowanych przez wiązanie azotu jest już wykrywalne w osadach odległych od cywilizacji.
Antropocen powoduje również masowe wymieranie wielu różnych gatunków, co prawdopodobnie jest widoczne w zapisie kopalnym. Ludzka działalność przemysłowa może również okazać się widoczna w zapisie geologicznym w postaci długowiecznych syntetycznych cząsteczek z tworzyw sztucznych i innych produktów lub opadu radioaktywnego z broni jądrowej.
Jedną z dzikich idei wysuwanych przez hipotezę sylurską jest to, że koniec jednej cywilizacji może zasiać nasiona dla innej. Cywilizacje przemysłowe mogą wywoływać martwe strefy w oceanach, powodując zakopanie materiału organicznego (zwłok organizmów w strefach), który mógłby z czasem stać się paliwami kopalnymi, które mogłyby wspierać nową cywilizację przemysłową. „Możesz zobaczyć te cykle w zapisie geologicznym” - powiedział Frank.
Podsumowując, myślenie o wpływie, jaki poprzednia cywilizacja wywiera na Ziemię „mogłoby pomóc nam zastanowić się, jakie skutki można zobaczyć na innych planetach lub o tym, co dzieje się teraz na Ziemi” - powiedział Frank.
Schmidt i Frank szczegółowo opisali swoje odkrycia online 10 kwietnia w badaniu, które zostanie opublikowane w nadchodzącym numerze czasopisma International Journal of Astrobiology.
