Các mối đe dọa của loài bò sát được gọi là người Silur đã tiến hóa trên Trái đất trước loài người - ít nhất là trong bản tái hiện "Doctor Who" của vũ trụ. Nhưng khoa học viễn tưởng sang một bên, làm thế nào chúng ta biết nếu một nền văn minh tiên tiến tồn tại trên hành tinh nhà của chúng ta hàng triệu năm trước khi con người thông minh xuất hiện?
Đây là một câu hỏi nghiêm túc và các nhà khoa học nghiêm túc đang suy đoán về những dấu vết mà những người tiền nhiệm tiềm năng này có thể để lại. Và họ gọi khả năng này là giả thuyết Silurian.
Khi nói đến việc săn lùng các nền văn minh ngoài trái đất tiên tiến có thể tồn tại trên khắp vũ trụ, người ta phải nghĩ rằng vũ trụ có khoảng 13,8 tỷ năm tuổi. Ngược lại, sự sống phức tạp đã tồn tại trên bề mặt Trái đất chỉ khoảng 400 triệu năm và con người chỉ phát triển các nền văn minh công nghiệp trong 300 năm qua. Điều này làm tăng khả năng các nền văn minh công nghiệp có thể đã tồn tại từ lâu trước khi con người tồn tại - không chỉ xung quanh các ngôi sao khác, mà ngay cả trên chính Trái đất.
"Bây giờ, tôi không tin một nền văn minh công nghiệp tồn tại trên Trái đất trước thời đại của chúng ta - tôi không nghĩ có một nền văn minh khủng long hay một nền văn minh lười biếng cây khổng lồ", Adam Frank, một nhà vật lý thiên văn tại Đại học Rochester ở New York. "Nhưng câu hỏi người ta sẽ trông như thế nào nếu nó quan trọng. Làm sao bạn biết là chưa có ai? Toàn bộ quan điểm của khoa học là đặt câu hỏi và xem nó dẫn đến đâu. Đó là bản chất của những gì tạo ra khoa học rất thú vị."
Các tác phẩm của con người hoặc các nền văn minh công nghiệp khác dường như không thể tìm thấy trên bề mặt hành tinh sau khoảng 4 triệu năm, Frank và đồng tác giả nghiên cứu, ông Gavin Schmidt, giám đốc Viện nghiên cứu vũ trụ Goddard của NASA ở New York cho biết. Chẳng hạn, họ lưu ý rằng các khu vực đô thị hiện chiếm ít hơn 1% bề mặt Trái đất và các mặt hàng phức tạp, thậm chí từ công nghệ sơ khai của con người, rất hiếm khi được tìm thấy. Một cỗ máy phức tạp như cơ chế Antikythera - được coi là máy tính đầu tiên trên thế giới từ Hy Lạp cổ đại - vẫn chưa được biết đến cho đến khi phát triển đồng hồ phức tạp ở RenaissanceEurope.
Người ta cũng có thể thấy khó khăn khi khai quật hóa thạch của bất kỳ sinh vật nào có thể sống trong các nền văn minh công nghiệp, các nhà khoa học cho biết thêm. Một phần của cuộc sống bị hóa thạch luôn cực kỳ nhỏ: Trong số rất nhiều loài khủng long từng sống, chẳng hạn, chỉ có vài ngàn mẫu vật hóa thạch gần như hoàn chỉnh của "thằn lằn khủng khiếp" đã được phát hiện. Cho rằng hóa thạch lâu đời nhất được biết đến của Homo sapiens chỉ khoảng 300.000 năm tuổi, không có gì chắc chắn rằng loài của chúng ta thậm chí có thể xuất hiện trong hồ sơ hóa thạch trong thời gian dài, họ nói thêm.
Thay vào đó, các nhà nghiên cứu đề nghị tìm kiếm bằng chứng tinh tế hơn về các nền văn minh công nghiệp trong hồ sơ địa chất của Trái đất hoặc các hành tinh khác. Các nhà khoa học tập trung vào việc xem xét các dấu hiệu của nền văn minh mà con người có thể tạo ra trong thời kỳ Anthropocene, thời đại địa chất đặc trưng bởi ảnh hưởng của con người đối với hành tinh.
"Sau vài triệu năm, bất kỳ lời nhắc nhở vật lý nào về nền văn minh của bạn có thể không còn nữa, vì vậy bạn phải tìm kiếm sự bất thường trầm tích, những thứ như các cân bằng hóa học khác nhau trông có vẻ kỳ quặc", Frank nói.
Một dấu hiệu của nền văn minh công nghiệp có thể phải làm với các đồng vị của các nguyên tố như carbon. (Các đồng vị của một nguyên tố khác nhau về số lượng neutron mà chúng sở hữu trong hạt nhân nguyên tử của chúng - ví dụ, carbon-12 có sáu neutron, trong khi carbon-13 có bảy.)
Chẳng hạn, con người sống trong các nền văn minh công nghiệp đã đốt một lượng nhiên liệu hóa thạch phi thường, giải phóng hơn 500 tỷ tấn carbon từ than, dầu và khí tự nhiên vào khí quyển. Nhiên liệu hóa thạch cuối cùng có nguồn gốc từ đời sống thực vật, tốt nhất là hấp thụ nhiều đồng vị carbon-12 nhẹ hơn so với carbon-13 đồng vị nặng hơn. Khi nhiên liệu hóa thạch bị đốt cháy, chúng làm thay đổi tỷ lệ carbon-12 so với carbon-13 thường thấy trong khí quyển, đại dương và đất - một hiệu ứng mà sau này có thể được phát hiện trong trầm tích như là gợi ý của nền văn minh công nghiệp.
Ngoài ra, các nền văn minh công nghiệp của con người cũng đã phát hiện ra các cách để "cố định nitơ" một cách giả tạo - nghĩa là phá vỡ các liên kết hóa học mạnh mẽ giữ các nguyên tử nitơ lại với nhau trong khí quyển, sử dụng các nguyên tử nitơ đơn lẻ để tạo ra các phân tử hữu ích về mặt sinh học. Các ứng dụng quy mô lớn của phân đạm được tạo ra thông qua quá trình cố định đạm đã được phát hiện trong các trầm tích ở xa nền văn minh, các nhà khoa học lưu ý.
Anthropocene cũng đang gây ra sự tuyệt chủng hàng loạt của nhiều loài có khả năng nhìn thấy trong hồ sơ hóa thạch. Hoạt động công nghiệp của con người cũng có thể được chứng minh là có thể nhìn thấy trong hồ sơ địa chất dưới dạng các phân tử tổng hợp tồn tại lâu dài từ nhựa và các sản phẩm khác, hoặc bụi phóng xạ từ vũ khí hạt nhân.
Một ý tưởng hoang dã mà giả thuyết của người Silur đưa ra là sự kết thúc của một nền văn minh có thể gieo hạt giống cho người khác. Các nền văn minh công nghiệp có thể kích hoạt các vùng chết trong đại dương, khiến vật chất hữu cơ (từ xác chết của các sinh vật trong khu vực) bị chôn vùi, có thể, xuống dòng, trở thành nhiên liệu hóa thạch có thể hỗ trợ cho nền văn minh công nghiệp mới. "Bạn cuối cùng có thể nhìn thấy những chu kỳ này trong hồ sơ địa chất," Frank nói.
Nói chung, suy nghĩ về tác động của một nền văn minh trước đây đối với Trái đất "có thể giúp chúng ta suy nghĩ về những tác động mà người ta có thể thấy trên các hành tinh khác, hoặc về những gì đang xảy ra trên Trái đất", Frank nói.
Schmidt và Frank đã trình bày chi tiết những phát hiện của họ trực tuyến vào ngày 10 tháng 4 trong một nghiên cứu sẽ được công bố trong số phát hành sắp tới của tạp chí International Journal of Astrobiology.
