Là một loài, con người chúng ta có xu hướng chấp nhận rằng chúng ta là những người duy nhất sống trong các cộng đồng ít vận động, sử dụng các công cụ và thay đổi cảnh quan của chúng ta để đáp ứng nhu cầu của chúng ta. Đó cũng là một kết luận đã được báo trước rằng trong lịch sử hành tinh Trái đất, con người là loài duy nhất phát triển máy móc, tự động hóa, điện và truyền thông đại chúng - những đặc trưng của nền văn minh công nghiệp.
Nhưng nếu một nền văn minh công nghiệp khác tồn tại trên Trái đất hàng triệu năm trước thì sao? Liệu chúng ta có thể tìm thấy bằng chứng về nó trong hồ sơ địa chất ngày hôm nay không? Bằng cách kiểm tra tác động của nền văn minh công nghiệp của con người đối với Trái đất, một cặp nhà nghiên cứu đã thực hiện một nghiên cứu xem xét làm thế nào một nền văn minh như vậy có thể được tìm thấy và làm thế nào điều này có thể có ý nghĩa trong việc tìm kiếm sự sống ngoài Trái đất.
Nghiên cứu gần đây xuất hiện dưới tiêu đề Giả thuyết Silurian: Liệu có thể phát hiện một nền văn minh công nghiệp trong hồ sơ địa chất, được thực hiện bởi Gavin A. Schmidt và Adam Frank - một nhà khí hậu học của Viện vũ trụ Goddard của NASA Các nghiên cứu (NASA GISS) và một nhà thiên văn học từ Đại học Rochester, tương ứng.
Như họ chỉ ra trong nghiên cứu của mình, việc tìm kiếm sự sống trên các hành tinh khác thường liên quan đến việc tìm kiếm các chất tương tự Trái đất để xem những điều kiện nào mà sự sống có thể tồn tại. Tuy nhiên, việc theo đuổi này cũng đòi hỏi phải tìm kiếm trí thông minh ngoài hành tinh (SETI) có khả năng liên lạc với chúng tôi. Đương nhiên, người ta cho rằng bất kỳ nền văn minh như vậy sẽ cần phải phát triển và cơ sở công nghiệp trước tiên.
Chính điều này đã đặt ra câu hỏi về mức độ thường xuyên mà một nền văn minh công nghiệp có thể phát triển - điều mà Schmidt và Frank gọi là Giả thuyết Silurian Giả. Đương nhiên, điều này làm nảy sinh một số biến chứng vì loài người là ví dụ duy nhất của một loài công nghiệp mà chúng ta biết. Ngoài ra, loài người chỉ là một nền văn minh công nghiệp trong vài thế kỷ qua - một phần nhỏ của sự tồn tại của nó như một loài và một phần rất nhỏ thời gian mà sự sống phức tạp đã tồn tại trên Trái đất.
Vì lợi ích của nghiên cứu, trước tiên, nhóm nghiên cứu lưu ý tầm quan trọng của câu hỏi này đối với Phương trình Drake. Tóm lại, lý thuyết này nói rằng số lượng các nền văn minh (N) trong thiên hà của chúng ta mà chúng ta có thể giao tiếp bằng với tốc độ hình thành sao trung bình (R*), tỷ lệ của những ngôi sao có các hành tinh (fp), số lượng các hành tinh có thể hỗ trợ sự sống (ne), số lượng các hành tinh sẽ phát triển sự sống ( ftôi), số lượng các hành tinh sẽ phát triển cuộc sống thông minh (fTôi), nền văn minh số sẽ phát triển công nghệ truyền dẫn (fc) và khoảng thời gian các nền văn minh này sẽ phải truyền tín hiệu vào không gian (L).
Điều này có thể được biểu thị bằng toán học như: N = R* x fp x ne x ftôi x fTôi x fc x L
Như họ chỉ ra trong nghiên cứu của mình, các tham số của phương trình này có thể thay đổi nhờ vào việc bổ sung Giả thuyết Silurian, cũng như các khảo sát ngoại hành tinh gần đây:
Nếu trong quá trình tồn tại của hành tinh, nhiều nền văn minh công nghiệp có thể phát sinh trong khoảng thời gian mà sự sống tồn tại, giá trị của fc trong thực tế có thể lớn hơn một. Đây là một vấn đề đặc biệt quan trọng trong bối cảnh phát triển gần đây trong ngành sinh vật học, trong đó ba thuật ngữ đầu tiên, tất cả đều liên quan đến các quan sát thiên văn thuần túy, hiện đã được xác định đầy đủ. Bây giờ rõ ràng là hầu hết các ngôi sao chứa chấp các gia đình của các hành tinh. Thật vậy, nhiều hành tinh trong số đó sẽ ở trong các khu vực có thể ở được của ngôi sao.
Nói tóm lại, nhờ những cải tiến về thiết bị và phương pháp, các nhà khoa học đã có thể xác định tốc độ hình thành sao trong thiên hà của chúng ta. Hơn nữa, các cuộc khảo sát gần đây về các hành tinh ngoài mặt trời đã khiến một số nhà thiên văn học ước tính rằng thiên hà của chúng ta có thể chứa tới 100 tỷ hành tinh có thể ở được. Nếu bằng chứng có thể được tìm thấy về một nền văn minh khác trong lịch sử Trái đất, nó sẽ tiếp tục ràng buộc Phương trình Drake.
Sau đó, họ giải quyết các hậu quả địa chất có thể có của nền văn minh công nghiệp của con người và sau đó so sánh dấu vân tay đó với các sự kiện tương tự có khả năng trong hồ sơ địa chất. Chúng bao gồm sự giải phóng các dị thường đồng vị của carbon, oxy, hydro và nitơ, là kết quả của khí thải nhà kính và phân bón nitơ. Như họ chỉ ra trong nghiên cứu của họ:
Từ giữa thế kỷ 18, con người đã thải ra hơn 0,5 nghìn tỷ tấn carbon hóa thạch thông qua việc đốt than, dầu và khí tự nhiên, với tốc độ nhanh hơn so với các nguồn hoặc bể tự nhiên dài hạn. Ngoài ra, đã có nạn phá rừng lan rộng và bổ sung carbon dioxide vào không khí thông qua đốt sinh khối.
Họ cũng xem xét tốc độ dòng chảy trầm tích tăng lên trong các dòng sông và sự lắng đọng của nó trong môi trường ven biển, là kết quả của quá trình nông nghiệp, phá rừng và đào kênh. Sự lây lan của động vật thuần hóa, động vật gặm nhấm và các động vật nhỏ khác cũng được xem xét - cũng như sự tuyệt chủng của một số loài động vật - là kết quả trực tiếp của công nghiệp hóa và sự phát triển của các thành phố.
Sự hiện diện của vật liệu tổng hợp, nhựa và các nguyên tố phóng xạ (gây ra bởi năng lượng hạt nhân hoặc thử nghiệm hạt nhân) cũng sẽ để lại dấu ấn trong hồ sơ địa chất - trong trường hợp đồng vị phóng xạ, đôi khi trong hàng triệu năm. Cuối cùng, họ so sánh các sự kiện cấp độ tuyệt chủng trong quá khứ để xác định cách họ sẽ so sánh với một sự kiện giả định nơi nền văn minh của loài người sụp đổ. Khi họ tuyên bố:
Một loại sự kiện rõ ràng nhất có sự tương đồng như vậy là các siêu nhiệt, đáng chú ý nhất là Nhiệt cực đại Paleocene-Eocene (56 Ma), nhưng điều này cũng bao gồm các sự kiện siêu nhiệt nhỏ hơn, các sự kiện anoxic đại dương trong kỷ Phấn trắng và kỷ Jura, và có ý nghĩa (nếu kém đặc trưng ) các sự kiện của Paleozoi.
Những sự kiện này được xem xét đặc biệt bởi vì chúng trùng hợp với sự gia tăng nhiệt độ, tăng đồng vị carbon và oxy, tăng trầm tích và cạn kiệt oxy đại dương. Các sự kiện có nguyên nhân rất rõ ràng và khác biệt, chẳng hạn như sự kiện tuyệt chủng Cretaceous-Paleogene (gây ra bởi một tác động của tiểu hành tinh và núi lửa lớn) hoặc ranh giới Eocene-Oligocene (sự khởi đầu của băng hà Nam Cực) đã không được xem xét.
Theo nhóm nghiên cứu, các sự kiện mà họ đã xem xét (được biết đến với tên là Hyper hypermalsal) cho thấy sự tương đồng với dấu vân tay của Anthropocene mà họ đã xác định. Đặc biệt, theo nghiên cứu được trích dẫn bởi các tác giả, Paleocene - Eocene Heat Maximum (PETM) cho thấy các dấu hiệu có thể phù hợp với biến đổi khí hậu chống vi khuẩn. Bao gồm các:
Một chuỗi các sự kiện hấp dẫn kéo dài 100 tuổi200 kyr và liên quan đến một lượng carbon đầu vào nhanh chóng (có lẽ dưới 5 kyr) vào hệ thống, có thể liên quan đến sự xâm nhập của tỉnh Igneous Bắc Mỹ vào trầm tích hữu cơ. Nhiệt độ tăng 5 mộc7? C (có nguồn gốc từ nhiều proxy) và có sự tăng đột biến của đồng vị carbon (> 3%) và giảm bảo tồn carbonate đại dương ở vùng biển phía trên.
Cuối cùng, nhóm nghiên cứu đã giải quyết một số hướng nghiên cứu khả thi có thể cải thiện các ràng buộc đối với câu hỏi này. Điều này, theo họ, có thể bao gồm một cuộc thăm dò sâu hơn về các dị thường nguyên tố và thành phần trong các trầm tích còn tồn tại kéo dài trong các sự kiện trước đó được thực hiện. Nói cách khác, hồ sơ địa chất cho các sự kiện tuyệt chủng này cần được kiểm tra kỹ hơn về sự bất thường có thể liên quan đến nền văn minh công nghiệp.
Nếu bất kỳ sự bất thường nào được tìm thấy, họ khuyến nghị thêm rằng hồ sơ hóa thạch có thể được kiểm tra cho các loài ứng cử viên, điều này sẽ đặt ra câu hỏi về số phận cuối cùng của chúng. Tất nhiên, họ cũng thừa nhận rằng cần có thêm bằng chứng trước khi Giả thuyết Silurian có thể được coi là khả thi. Chẳng hạn, nhiều sự kiện trong quá khứ diễn ra sự thay đổi khí hậu đột ngột đã được liên kết với những thay đổi trong hoạt động núi lửa / kiến tạo.
Thứ hai, có một thực tế là những thay đổi hiện tại trong khí hậu của chúng ta đang diễn ra nhanh hơn bất kỳ thời kỳ địa chất nào khác. Tuy nhiên, điều này rất khó để nói chắc chắn vì có những giới hạn khi nói về niên đại của hồ sơ địa chất. Cuối cùng, sẽ cần nhiều nghiên cứu hơn để xác định các sự kiện tuyệt chủng trước đó (những sự kiện không phải do tác động) kéo dài bao lâu.
Ngoài Trái đất, nghiên cứu này cũng có thể có ý nghĩa đối với nghiên cứu về kiếp trước trên các hành tinh như Sao Hỏa và Sao Kim. Ở đây cũng vậy, các tác giả cho thấy những cuộc thám hiểm của cả hai có thể tiết lộ sự tồn tại của các nền văn minh trong quá khứ và thậm chí có thể củng cố khả năng tìm thấy bằng chứng của các nền văn minh trong quá khứ trên Trái đất.
Ở đây chúng tôi lưu ý rằng có nhiều bằng chứng về nước mặt ở vùng khí hậu sao Hỏa cổ đại (3,8 Ga) và suy đoán rằng sao Kim sớm (2 Ga đến 0,7 Ga) có thể ở được (do mặt trời mờ hơn và bầu khí quyển CO2 thấp hơn) đã được hỗ trợ gần đây nghiên cứu về mô hình, họ nêu rõ. Có thể hiểu được, các hoạt động khoan sâu có thể được thực hiện trên một trong hai hành tinh trong tương lai để đánh giá lịch sử địa chất của chúng. Điều này sẽ hạn chế việc xem xét dấu vân tay của cuộc sống và thậm chí là nền văn minh có tổ chức.
Hai khía cạnh quan trọng của Phương trình Drake, giải quyết xác suất tìm thấy sự sống ở nơi khác trong thiên hà, là số lượng sao và hành tinh ngoài kia và thời gian cuộc sống phải phát triển. Cho đến nay, người ta đã giả định rằng một hành tinh sẽ sinh ra một loài thông minh có khả năng công nghệ và truyền thông tiên tiến.
Nhưng nếu con số này chứng tỏ là nhiều hơn, chúng ta có thể tìm thấy một thiên hà chứa đầy các nền văn minh, cả quá khứ và hiện tại. Và ai biết? Phần còn lại của một nền văn minh phi nhân loại tiên tiến và vĩ đại rất có thể ở ngay bên dưới chúng ta!
