Мы, люди, привыкли принимать как само собой разумеющееся то, что мы живем в оседлых обществах, используем инструменты и меняем ландшафт, чтобы он соответствовал нашим нуждам. Также вполне известно, что в истории Земли люди единственные, кто развил технику, автоматизацию, электричество и массовые коммуникации — отличительные признаки промышленной цивилизации. Но что, если на Земле миллионы лет назад существовала еще одна индустриальная цивилизация? Сможем ли мы найти доказательства этому в геологической летописи? Изучая влияние человеческой цивилизации на Землю, ученые примерно представили, как можно было бы найти такую цивилизацию и как это может повлиять на поиск внеземной жизни.
Исследование было проведено Гэвином Шмидтом и Адамом Франком, климатологом из NASA и астрономом Университета Рочестера соответственно.
Как они отмечают в своем исследовании, поиск жизни на других планетах часто требует поиска земных аналогов, чтобы понять, при каких обстоятельствах жизнь могла бы существовать в принципе. И все же наряду с этим мы пытаемся найти разумную внеземную жизнь, которая могла бы с нами связаться. Предполагается, что любая подобная цивилизация должна сперва разработать промышленную основу.
Это, в свою очередь, вызывает вопрос того, как часто может появляться технически развитая цивилизация. Шмидт и Франк называют это «силурийской гипотезой». Проблема ее в том, что человечество — единственный пример развитого технически вида, который нам известен. Кроме того, человечество было промышленной цивилизацией всего последние несколько сотен лет — крошечная капля времени его существования как вида и крошечная часть времени от существования сложной жизни на Земле.
В ходе своего исследования команда сперва отметила важность уравнения Дрейка. В 1961 году астрофизик Фрэнк Дрейк разработал уравнение для оценки числа развитых цивилизаций, способных существовать в галактике Млечный Путь. Оно выглядит так: N = R*(fp)(ne)(fl)(fi)(fc)L, расшифровка каждой переменной ниже. Исходя из простейшей статистики, нетрудно подсчитать, что где-то там могут существовать тысячи, даже миллионы инопланетных цивилизаций:
- R*: скорость образования звезд в нашей галактике.
- fp: процент звезд, обладающих планетами.
- ne: число планет земного типа вокруг каждой звезды, имеющей планеты.
- fl: процент планет земного типа, которые развили жизнь.
- fi: процент планет с жизнью, на которых развилась разумная жизнь.
- fc: процент разумных видов, которые дошли до создания технологий, которые можно обнаружить силами внешней цивилизации вроде нашей. К примеру, радиосигналы.
- L: среднее число лет, необходимых продвинутой цивилизации, чтобы засечь обнаружимые сигналы.
Уравнение Дрейка стало основой для исследований, а космические технологии углубили знания ученых относительно нескольких переменных. Но узнать возможную продолжительность существования других развитых цивилизаций — L — практически невозможно.
В своем исследовании Франк и Шмидт подчеркивают, что параметры уравнения могут измениться, благодаря дополнению в виде силурийской гипотезы, а также новейшим обнаруженным экзопланетам.
«Если за время существования планеты на ней появлялось множество индустриальных цивилизаций, значение (fc) может быть выше единицы. Это особенно важный вопрос в области астрономических наблюдений, который полностью определяет первые три термина, зависимые от астрономических наблюдений. Сегодня очевидно, что у большинства звезд есть планеты. Многие из этих планет расположены в обитаемой зоне звезды».
Короче говоря, благодаря усовершенствованиям инструментария и методологии, ученые смогли определить скорость, с которой звезды формируются в нашей галактике. Более того, недавние исследования внесолнечных планет позволили оценить наличие 100 миллиардов потенциально обитаемых планет в нашей галактике. Если бы в истории Земли можно было найти еще одну цивилизацию, это существенно изменило бы уравнение Дрейка.
Затем ученые затрагивают вопрос возможных геологических следов, которые оставляет человеческая промышленная цивилизация, и сравнивают эти следы с возможными событиями в геологической летописи. Сюда входят выбросы изотопов углерода, кислорода, водорода и азота, которые являются результатом эмиссии парниковых газов и азотных удобрений.
«С середины 18 века люди выбросили в атмосферу более 0,5 триллиона тонн ископаемого углерода в результате сжигания угля, нефти и природного газа, намного опередив природные долгосрочные источники циклирования углерода. Кроме того, распространяется обезлесение и углекислый газ в атмосфере из-за сжигания биомасс».
Ученые оценили увеличение темпов седиментации в реках и осаждение в прибрежных средах в результате сельскохозяйственных процессов, обезлесения и копания каналов. Распространение одомашненных животных, грызунов и других мелких животных, равно как и исчезновение определенных видов животных, также рассматривается как прямой результат индустриализации и роста городов.
Наличие синтетических материалов, пластмасс и радиоактивных элементов (оставшихся в результате добычи ядерной энергии или ядерных испытаний) также останется в геологической летописи. Радиоактивные изотопы будут в почве миллионы лет. Наконец, можно сравнить события массового вымирания в прошлом, дабы определить, могут ли они быть связаны с моментом краха цивилизации. Выясняется, что:
«Самый очевидный класс событий — это палеоцен-эоценовые термические максимумы, которые включают в себя более мелкие гипертермальные явления, меловые аноксические океанские события и важные события палеозоя».
Эти события напрямую связываются с ростом температур, увеличения содержания изотопов углерода и кислорода, ростом осадочных пород и истощением океанского кислорода. По мнению ученых, события, которые они рассмотрели (гипертермалы), демонстрируют сходство с антропоценовым отпечатком (то есть с нашей эпохой). В частности, палеоцен-эоценовый термический максимум демонстрирует признаки, которые можно связать с антропогенными изменениями климата.
Что самое важное, геологические сходства следует рассматривать на поиск аномалий, которые могут быть связаны с индустриальной цивилизацией. Грубо говоря, можно разглядеть в геологической летописи след другого человечества. Если будут обнаружены хоть какие-нибудь аномалии, окаменелости нужно будет исследовать на предмет существования подходящих видов. Впрочем, не исключаются и другие объяснения аномалий — например, вулканическая и тектоническая активность.
Другой важный факт — нынешние изменения климата происходят быстрее, чем когда бы то ни было. За пределами Земли это исследование может помочь нам в поиске жизни на планетах вроде Марса и Венеры, которая могла бы существовать там в прошлом.
«Мы хотим отметить, что существуют веские свидетельства в пользу наличия воды на поверхности на древнем Марсе и возможной обитаемости Венеры (из-за затемнения солнца и атмосферы с низким содержанием углекислого газа), которые поддержаны недавними моделированиями», отмечают ученые. «Следовательно, глубокое бурение в будущем позволит прикоснуться к геологической истории этих вопросов. Возможно, мы найдем следы жизни или даже организованных цивилизаций».
Два важнейших аспекта уравнения Дрейка, которые напрямую определяют возможность найти жизнь где-нибудь в галактике, — это огромное число звезд и планет, а также количество времени, которое было отведено жизни на развитие. До сих пор предполагалось, что хотя бы одна планета должна была дать начало разумному виду, который научится создавать технологии и средства связи.
Но есть вероятность, что цивилизации в галактике уже были и еще будут, необязательно существующие сейчас. Кто знает? Останки некогда великой нечеловеческой цивилизации могут быть прямо у нас под ногами.