כמין, אנו בני האדם נוטים לקחת כמובן מאליו שאנו היחידים שחיים בקהילות יושבניות, משתמשים בכלים ומשנים את הנוף שלנו כדי לענות על הצרכים שלנו. זוהי גם מסקנה ידועה כי בהיסטוריה של כדור הארץ, בני האדם הם המין היחיד שפיתח מכונות, אוטומציה, חשמל ותקשורת המונים - סימני ההיכר של הציוויליזציה התעשייתית.
אבל מה אם תרבות תעשייתית אחרת הייתה קיימת על פני כדור הארץ לפני מיליוני שנים? האם נוכל למצוא עדויות לכך בתוך התיעוד הגיאולוגי היום? על ידי בחינת ההשפעה שיש לציוויליזציה התעשייתית האנושית על כדור הארץ, ערכו זוג חוקרים מחקר ששוקלת כיצד ניתן למצוא ציוויליזציה כזו וכיצד יכולות להיות לכך השלכות בחיפוש אחר חיים חוץ-ארציים.
המחקר, שהופיע לאחרונה באינטרנט תחת הכותרת ' ההשערה הסילורית: האם ניתן יהיה לזהות ציוויליזציה תעשייתית בתיעוד הגיאולוגי ', נערך על ידי גאווין א. שמידט ואדם פרנק - אקלימטולוג עם ה מכון גודארד של נאס'א לחקר החלל (NASA GISS) ואסטרונום מאוניברסיטת רוצ'סטר, בהתאמה.
פחמן דו חמצני באטמוספירה של כדור הארץ אם מחצית מפליטות ההתחממות הגלובלית לא נספגות. קרדיט: נאס'א/JPL/GSFC
כפי שהם מציינים במחקר שלהם, החיפוש אחר חיים על כוכבי לכת אחרים כלל לעתים קרובות הסתכלות על אנלוגים לכדור הארץ כדי לראות באילו תנאים חיים יכולים להתקיים. עם זאת, המרדף הזה כרוך גם בחיפוש אחר מודיעין חוץ-ארצי (SETI) שיהיה מסוגל לתקשר איתנו. מטבע הדברים, ההנחה היא שכל ציוויליזציה כזו תצטרך להתפתח ולהתבסס תעשייתי תחילה.
זה, בתורו, מעלה את השאלה באיזו תדירות עשויה להתפתח ציוויליזציה תעשייתית - מה שמידט ופרנק מתייחסים אליו כ'השערה הסילורית'. באופן טבעי, זה מעורר כמה סיבוכים שכן האנושות היא הדוגמה היחידה למין מתועש שאנו מכירים. בנוסף, האנושות הייתה רק ציוויליזציה תעשייתית במאות השנים האחרונות - רק חלק קטן מקיומה כמין וחלק זעיר מהזמן שבו התקיימו חיים מורכבים על פני כדור הארץ.
למען המחקר שלהם, הצוות ציין לראשונה את חשיבותה של שאלה זו עבור משוואת דרייק . לסיכום, תיאוריה זו קובעת שמספר הציוויליזציות (נ) בגלקסיה שלנו שאולי נוכל לתקשר שווה לקצב היווצרות הכוכב הממוצע (ר*), החלק של אותם כוכבים שיש להם כוכבי לכת (וע), מספר כוכבי הלכת שיכולים לתמוך בחיים (נו), מספר כוכבי הלכת שיפתחו חיים (וה), מספר כוכבי הלכת שיפתחו חיים תבוניים (ואני), מספר התרבויות שיפתחו טכנולוגיות שידור (fc), ומשך הזמן שתרבויות אלו יצטרכו לשדר אותות לחלל (ה).
זה יכול לבוא לידי ביטוי מתמטי כך:N = R*x fעx nוx fהx fאניx fגx L
משוואת דרייק, נוסחה מתמטית להסתברות למצוא חיים או תרבויות מתקדמות ביקום. קרדיט: אוניברסיטת רוצ'סטר
כפי שהם מציינים במחקרם, הפרמטרים של המשוואה הזו עשויים להשתנות הודות להוספת ההשערה הסילורית, כמו גם סקרים אחרונים של כוכבי לכת חיצוניים:
'אם במהלך קיומו של כוכב לכת, יכולות להיווצר תרבויות תעשייתיות מרובות לאורך פרק הזמן שבו חיים בכלל קיימים, הערך שלfcיכול למעשה להיות גדול מאחד. זוהי סוגיה קוגנטית במיוחד לאור ההתפתחויות האחרונות באסטרוביולוגיה שבהן שלושת המונחים הראשונים, הכוללים כולם תצפיות אסטרונומיות גרידא, נקבעו כעת במלואן. כעת ברור שרוב הכוכבים מכילים משפחות של כוכבי לכת. ואכן, רבים מכוכבי הלכת הללו יהיו באזורי המגורים של הכוכב.'
בקיצור, הודות לשיפורים במכשור ובמתודולוגיה, מדענים הצליחו לקבוע את קצב היווצרות הכוכבים בגלקסיה שלנו. יתר על כן, סקרים אחרונים עבור כוכבי לכת חוץ-שמשיים הובילו כמה אסטרונומים להעריך שהגלקסיה שלנו יכולה להכיל כמה 100 מיליארד כוכבי לכת שאפשר לחיות בהם . אם ניתן היה למצוא ראיות לציוויליזציה אחרת בהיסטוריה של כדור הארץ, זה היה מגביל עוד יותר את משוואת דרייק.
לאחר מכן הם מתייחסים להשלכות הגיאולוגיות הסבירות של הציוויליזציה התעשייתית האנושית ולאחר מכן משווים את טביעת האצבע הזו לאירועים שעשויים להיות דומים ברשומה הגיאולוגית. אלה כוללים שחרור של חריגות איזוטופים של פחמן, חמצן, מימן וחנקן, שהם תוצאה של פליטת גזי חממה ודשני חנקן. כפי שהם מציינים במחקר שלהם:
'מאז אמצע המאה ה-18, בני אדם שחררו יותר מ-0.5 טריליון טון של פחמן מאובנים באמצעות שריפת פחם, נפט וגז טבעי, בקצב מהיר יותר בסדרי גודל ממקורות טבעיים או שקעים לטווח ארוך. בנוסף, הייתה כריתת יערות נרחבת והוספה של פחמן דו חמצני לאוויר באמצעות שריפת ביומסה'.
בהתבסס על תיעוד מאובנים, לפני 250 מיליון שנה מתו למעלה מ-90% מכל המינים על פני כדור הארץ, ובכך איפס למעשה את האבולוציה. קרדיט: Lunar and Planetary Institute
הם גם מתייחסים לקצב מוגבר של זרימת משקעים בנהרות ותצהיר שלהם בסביבות חופיות, כתוצאה מתהליכים חקלאיים, כריתת יערות וחפירת תעלות. גם התפשטותם של בעלי חיים מבויתים, מכרסמים וחיות קטנות אחרות נחשבת - כמו גם הכחדה של מינים מסוימים של בעלי חיים - כתוצאה ישירה מתיעוש וצמיחת הערים.
נוכחותם של חומרים סינתטיים, פלסטיק ואלמנטים רדיואקטיביים (הנגרמים מכוח גרעיני או ניסויים גרעיניים) ישאירו גם חותם על התיעוד הגיאולוגי - במקרה של איזוטופים רדיואקטיביים, לפעמים במשך מיליוני שנים. לבסוף, הם משווים אירועים ברמת ההכחדה בעבר כדי לקבוע כיצד הם ישוו לאירוע היפותטי שבו הציוויליזציה האנושית קרסה. כפי שהם קובעים:
'המעמד המובהק ביותר של אירועים עם קווי דמיון כאלה הם ההיפר-תרמיות, בעיקר ה-Paleocene-Eocene Thermal Maximum (56 מא), אבל זה כולל גם אירועים היפר-תרמיים קטנים יותר, אירועים אנוקסיים באוקיינוס בקרטיקון וביורה, ומשמעותיים (אם מאופיינים פחות היטב). ) אירועי הפלאוזואיקון.'
אירועים אלה נשקלו במיוחד מכיוון שהם עולים בקנה אחד עם עליות טמפרטורות, עלייה באיזוטופי פחמן וחמצן, עלייה במשקעים ודלדול חמצן אוקיאני. אירועים שהייתה להם סיבה מאוד ברורה ומובחנת, כמו אירוע ההכחדה של הקרטיקון-פלאוגן (שנגרם מפגיעת אסטרואיד ווולקניות מסיבית) או גבול האיאוקן-אוליגוקן (התחלת הקרחון האנטארקטי) לא נשקלו.
ביצוע אמנותי של השפיעה Chicxulub פוגע בכדור הארץ העתיק, עם תצפית פטרוזאורים. קרדיט: נאס'א
לדברי הצוות, האירועים שהם אכן שקלו (הידועים כ'היפר-תרמיות') מראים קווי דמיון לטביעת האצבע של אנתרופוקן שהם זיהו. בפרט, על פי מחקר שצוטט על ידי המחברים, ה-Paleocene-Eocene Thermal Maximum (PETM) מראה סימנים שיכולים להתאים לשינויי אקלים אנתרופגניים. אלו כוללים:
'[א] רצף מרתק של אירועים שנמשך 100-200 קילו וכרוך בהזנה מהירה (אולי בפחות מ-5 קילו) של פחמן אקסוגני למערכת, אולי קשור לחדירת המחוז הגלתי של צפון אמריקה למשקעים אורגניים. הטמפרטורות עלו ב-5-7?C (נגזרות ממספר פרוקסי), והייתה זינוק שלילי באיזוטופי פחמן (>3%), וירידה בשימור הקרבונט האוקיינוס באוקיינוס העליון.
לבסוף, הצוות התייחס לכמה כיווני מחקר אפשריים שעשויים לשפר את האילוצים בשאלה זו. זה, לטענתם, יכול להיות מורכב מ'חקירה מעמיקה יותר של חריגות יסוד וקומפוזיציה במשקעים קיימים המשתרעים על אירועים קודמים'. במילים אחרות, התיעוד הגיאולוגי של אירועי הכחדה אלה צריך להיבחן מקרוב יותר עבור חריגות שיכולות להיות קשורות לציוויליזציה התעשייתית.
אם יימצאו חריגות כלשהן, הם ממליצים עוד לבחון את תיעוד המאובנים עבור מינים מועמדים, מה שיעלה שאלות לגבי גורלם הסופי. כמובן, הם גם מכירים בכך שדרושות ראיות נוספות לפני שהשערת הסילורית יכולה להיחשב ברת קיימא. לדוגמה, אירועי עבר רבים שבהם התרחשו שינויי אקלים פתאומיים נקשרו לשינויים בפעילות געשית/טקטונית.
מדענים הצליחו לאמוד את קצב איבוד המים במאדים על ידי מדידת היחס בין מים ל-HDO מהיום ולפני 4.3 מיליארד שנים. קרדיט: קווין גיל
שנית, יש את העובדה שהשינויים הנוכחיים באקלים שלנו מתרחשים מהר יותר מאשר בכל תקופה גיאולוגית אחרת. עם זאת, קשה לומר זאת בוודאות מכיוון שיש גבולות בכל הנוגע לכרונולוגיה של התיעוד הגיאולוגי. בסופו של דבר, יהיה צורך במחקר נוסף כדי לקבוע כמה זמן ארכו גם אירועי הכחדה קודמים (אלו שלא נבעו מהשפעות).
מעבר לכדור הארץ, למחקר הזה עשויות להיות השלכות גם על חקר החיים הקודמים על כוכבי לכת כמו מאדים ונוגה. גם כאן, המחברים מציעים כיצד מחקרים של שניהם יכולים לחשוף את קיומן של תרבויות עבר, ואולי אפילו לחזק את האפשרות למצוא עדויות לתרבויות העבר על פני כדור הארץ.
'אנו מציינים כאן כי קיימות עדויות רבות למים עיליים באקלים קדום של מאדים (3.8 גה), וההשערות כי נוגה מוקדם (2 גה עד 0.7 גה) היה ראוי למגורים (עקב שמש עמומה ואווירת CO2 נמוכה יותר) נתמכה על ידי לאחרונה לימודי דוגמנות', הם קובעים. 'ניתן להעלות על הדעת פעולות קידוח עמוקות בכל כוכב לכת בעתיד כדי להעריך את ההיסטוריה הגיאולוגית שלהם. זה יגביל את השיקול של מה יכולה להיות טביעת האצבע של החיים, ואפילו ציוויליזציה מאורגנת'. שני היבטים מרכזיים של משוואת דרייק, המתייחסת להסתברות למצוא חיים במקומות אחרים בגלקסיה, הם המספר העצום של כוכבים וכוכבי לכת בחוץ וכמות הזמן שהחיים צריכים להתפתח. עד כה, ההנחה הייתה שכוכב לכת אחד יצמיח זן אינטליגנטי אחד המסוגל לטכנולוגיה ותקשורת מתקדמות. אבל אם המספר הזה יתברר כיותר, אנו עשויים למצוא גלקסיה מלאה בתרבויות, בעבר ובהווה. ומי יודע? ייתכן מאוד ששרידי ציוויליזציה לא-אנושית מתקדמת וגדולה נמצאים ממש מתחתינו!לקריאה נוספת: arXiv