Me ihmiset olemme tottuneet pitämään itsestäänselvyytenä, että elämme istumattomissa yhteiskunnissa, käytämme työkaluja ja muutamme maisemaa tarpeisiimme sopivaksi. On myös hyvin tiedossa, että maapallon historiassa ihmiset ovat ainoat, jotka ovat kehittäneet tekniikkaa, automaatiota, sähköä ja joukkoviestintää - teollisen sivilisaation tunnusmerkkejä. Mutta entä jos maapallolla olisi toinen teollisuussivilisaatio miljoonia vuosia sitten? Voimmeko löytää tästä todisteita geologisista tiedoista? Tutkimalla ihmissivilisaation vaikutuksia maan päällä tutkijat ovat karkeasti kuvitelleet, kuinka sellainen sivilisaatio voitaisiin löytää ja miten se voisi vaikuttaa maan ulkopuolisen elämän etsintään.
Tutkimuksen suoritti Gavin Schmidt ja Adam Frank, NASA: n ilmastotieteilijä ja astronomi Rochesterin yliopistossa.
Kuten he huomauttavat tutkimuksessaan, elämän etsiminen muilta planeetoilta vaatii usein maanpäällisten analogien etsimistä ymmärtääkseen, missä olosuhteissa elämä voisi periaatteessa esiintyä. Ja tämän lisäksi yritämme löytää älykkään maan ulkopuolisen elämän, joka voisi ottaa meihin yhteyttä. Oletetaan, että tällaisen sivilisaation on ensin kehitettävä teollinen perusta.
Tämä puolestaan herättää kysymyksen siitä, kuinka usein teknisesti edistynyt sivilisaatio voi syntyä. Schmidt ja Frank kutsuvat tätä "Silurin hypoteesiksi". Sen ongelma on, että ihmiskunta on ainoa esimerkki teknisesti edistyneestä lajista, jonka tiedämme. Lisäksi ihmiskunta on ollut teollinen sivilisaatio vain muutaman sadan vuoden ajan - pieni pisara sen olemassaoloaikana lajina ja pieni murto-osa maan monimutkaisen elämän olemassaolosta.
Tutkimuksessaan ryhmä huomasi ensin Drake-yhtälön merkityksen. Astrofyysikko Frank Drake kehitti vuonna 1961 yhtälön arvioimaan Linnunradan galaksissa mahdollisesti olevien kehittyneiden sivilisaatioiden määrän. Se näyttää tältä: N = R * (fp) (ne) (fl) (fi) (fc) L, kunkin muuttujan dekoodaus on alapuolella. Yksinkertaisimpien tilastojen perusteella on helppo laskea, että siellä voi olla tuhansia, jopa miljoonia ulkomaalaisia sivilisaatioita:
R *: Tähtien muodostumisnopeus galaksissamme.
fp: Tähtien prosenttiosuus planeetoilla.
ne: maanpäällisten planeettojen määrä jokaisen planeetan ympärillä olevan tähden ympärillä.
Mainosvideo:
fl: Maanpäällisten planeettojen prosenttiosuus, jotka ovat kehittäneet elämän.
fi: Niiden planeettojen prosenttiosuus elämästä, joilla älykäs elämä on kehittynyt.
fc: Prosenttimäärä vakaista lajeista, jotka ovat saavuttaneet tekniikan, joka voidaan löytää meidän kaltaisen ulkoisen sivilisaation voimilla. Esimerkiksi radiosignaalit.
L: Keskimääräinen vuosimäärä, jonka edistynyt sivilisaatio vie havaittavien signaalien havaitsemiseksi.
Draken yhtälöstä on tullut tutkimuksen perusta, ja avaruustekniikka on syventänyt tutkijoiden tietämystä useista muuttujista. Mutta selvittää muiden kehittyneiden sivilisaatioiden - L - olemassaolon mahdollinen kesto on melkein mahdotonta.
Tutkimuksessaan Frank ja Schmidt korostavat, että yhtälön parametrit voivat muuttua Silurin hypoteesin muodossa olevan lisäyksen sekä uusimpien löydettyjen eksoplaneettojen muodossa.
"Jos planeetan olemassaolon aikana siihen ilmestyi monia teollisia sivilisaatioita, arvo (fc) voi olla suurempi kuin yksi. Tämä on erityisen tärkeä kysymys tähtitieteellisessä havainnoinnissa, joka määrittelee täysin tähtitieteellisistä havainnoista riippuvat kolme ensimmäistä termiä. Nykyään on ilmeistä, että useimmilla tähdillä on planeettoja. Monet näistä planeetoista sijaitsevat tähden asuttavalla vyöhykkeellä."
Lyhyesti sanottuna instrumentaation ja menetelmien parantamisen ansiosta tutkijat ovat pystyneet määrittämään tähtien muodostumisnopeuden galaksissamme. Lisäksi viimeaikaisissa aurinkokennojen ulkopuolisissa planeetoissa on arvioitu 100 miljardin mahdollisesti asuttavan planeetan läsnäolo galaksissamme. Jos maapallon historiasta löydettäisiin toinen sivilisaatio, se muuttaisi merkittävästi Drake-yhtälöä.
Sitten tutkijat ottavat esiin kysymyksen mahdollisista geologisista jalanjäljistä, jotka ihmisen teollinen sivilisaatio jättää taakseen, ja vertaavat näitä jalanjälkiä mahdollisiin tapahtumiin geologisessa tietueessa. Tämä sisältää hiili-, happi-, vety- ja typpi-isotooppien päästöt, jotka ovat seurausta kasvihuonekaasupäästöistä ja typpilannoitteista.
"1700-luvun puolivälistä lähtien ihmiset ovat päästäneet yli 0,5 biljoonaa tonnia fossiilista hiiltä polttamalla hiiltä, öljyä ja maakaasua, kaukana luonnollisista pitkäaikaisista hiilen kiertolähteistä. Lisäksi metsien hävittäminen ja hiilidioksidi leviävät ilmakehässä biomassan polttamisen vuoksi."
Tutkijat ovat arvioineet, että jokien sedimentaatioaste ja rannikkoympäristön sedimentaatio lisääntyvät maatalouden prosessien, metsien häviämisen ja kanavien kaivamisen seurauksena. Kotieläinten, jyrsijöiden ja muiden pienten eläinten leviäminen samoin kuin tiettyjen eläinlajien häviäminen nähdään myös suorana seurauksena teollistumisesta ja kaupunkien kasvusta.
Synteettisten materiaalien, muovien ja radioaktiivisten alkuaineiden (jäljellä ydinvoiman tuotannosta tai ydinkokeista) läsnäolo pysyy myös geologisessa ennätyksessä. Radioaktiiviset isotoopit ovat maaperässä miljoonien vuosien ajan. Lopuksi voidaan verrata menneiden joukkojen sukupuuttoon liittyviä tapahtumia sen selvittämiseksi, voivatko ne liittyä sivilisaation romahtamiseen. Osoittautuu, että:
"Ilmeisin tapahtumaluokka on paleoseeni-eoseenilämpömaksimi, joka sisältää pienempiä hypertermisiä tapahtumia, liitukauden anoksisia valtameren tapahtumia ja merkittäviä paleotsoisia tapahtumia."
Nämä tapahtumat liittyvät suoraan lämpötilan nousuun, hiili- ja happi-isotooppien lisääntymiseen, sedimenttikivien kasvuun ja valtameren hapen ehtymiseen. Tutkijoiden mukaan tapahtumat, joita he pitivät (hypertermisenä), osoittavat yhtäläisyyksiä antroposeenin jalanjäljen (toisin sanoen aikakautemme) kanssa. Erityisesti paleoseenin ja eoseenin terminen maksimipiste osoittaa merkkejä, jotka voivat liittyä antropogeenisiin ilmastonmuutoksiin.
Tärkeintä on, että geologisia yhtäläisyyksiä tulisi tarkastella poikkeavuuksien varalta, jotka saattavat liittyä teolliseen sivilisaatioon. Karkeasti ottaen voidaan havaita jälki toisesta ihmiskunnasta geologisissa tiedoissa. Jos havaitaan poikkeavuuksia, fossiileja on tutkittava sopivien lajien olemassaolon varalta. Muita poikkeamien selityksiä ei kuitenkaan suljeta pois - esimerkiksi vulkaanista ja tektonista aktiivisuutta.
Toinen tärkeä tosiasia on, että nykyinen ilmastonmuutos tapahtuu nopeammin kuin koskaan ennen. Maapallon ulkopuolella tämä tutkimus voisi auttaa meitä löytämään elämän planeetoilla kuten Mars ja Venus, joita on voinut olla siellä aiemmin.
"Haluamme huomauttaa, että on olemassa vahvaa näyttöä pintavedestä muinaisella Marsilla ja Venuksen mahdollisesta asuttavuudesta (auringon pimenemisen ja vähähiilisen ilmakehän takia), jota tuetaan viimeaikaisilla simulaatioilla", tutkijat huomauttavat. "Siksi syvällinen poraus tulevaisuudessa antaa meille mahdollisuuden koskettaa näiden kysymysten geologista historiaa. Ehkä löydämme jälkiä elämästä tai jopa järjestäytyneistä sivilisaatioista."
Kaksi Drake-yhtälön tärkeintä näkökohtaa, jotka määrittävät suoraan mahdollisuuden löytää elämä missä tahansa galaksissa, ovat valtava määrä tähtiä ja planeettoja sekä aika, jonka elämään on varattu. Tähän asti oletettiin, että ainakin yhdellä planeetalla olisi pitänyt syntyä älykäs laji, joka oppii luomaan tekniikkaa ja viestintää.
Mutta on mahdollista, että galaksin sivilisaatiot ovat jo olleet ja tulevat olemaan, eivät välttämättä ole olemassa nyt. Kuka tietää? Kerran suuren epäinhimillisen sivilisaation jäänteet voivat olla aivan jalkojemme alla.
Ilya Khel