Som art, vi människor tenderar att ta det för givet att vi är de enda som lever i stillasittande samhällen, använda verktyg, och förändra vårt landskap för att möta våra behov. Det är också en självklarhet att i historien om planeten jorden, människor är den enda arten som utvecklar maskiner, automatisering, elektricitet, och masskommunikation - kännetecknen för den industriella civilisationen.

Men tänk om en annan industriell civilisation fanns på jorden för miljoner år sedan? Skulle vi kunna hitta bevis på det inom det geologiska arkivet idag? Genom att undersöka vilken inverkan den mänskliga industriella civilisationen har haft på jorden, ett par forskare genomförde en studie som överväger hur en sådan civilisation kan hittas och hur detta kan få konsekvenser i sökandet efter utomjordiskt liv.

Studien, som nyligen dök upp på nätet under titeln "The Silurian Hypothesis:Would it be possible to deect an industrial civilization in the geological record", utfördes av Gavin A. Schmidt och Adam Frank – en klimatolog vid NASA Goddard Institute for Space Studies (NASA GISS) och en astronom från University of Rochester, respektive.

Som de anger i sin studie, sökandet efter liv på andra planeter har ofta inneburit att man tittar på jordanaloger för att se vilka snälla förhållanden liv kan existera under. Dock, denna strävan innebär också sökandet efter utomjordisk intelligens (SETI) som skulle kunna kommunicera med oss. Naturligtvis, det antas att en sådan civilisation skulle behöva utvecklas och industriell bas först.

Detta, i tur och ordning, väcker frågan om hur ofta en industriell civilisation kan utvecklas – vad Schmidt och Frank kallar "Silurhypotesen". Naturligtvis, detta väcker vissa komplikationer eftersom mänskligheten är det enda exemplet på en industrialiserad art som vi känner till. Dessutom, mänskligheten har bara varit en industriell civilisation under de senaste århundradena – bara en bråkdel av dess existens som art och en liten bråkdel av den tid som komplext liv har funnits på jorden.

För deras studiers skull, teamet noterade först vikten av denna fråga för Drake-ekvationen. För att sammanfatta, denna teori säger att antalet civilisationer (N) i vår galax som vi kanske kan kommunicera är lika med den genomsnittliga takten för stjärnbildning (R ^* ), bråkdelen av de stjärnor som har planeter (f _sid ), antalet planeter som kan försörja liv (n _e ), antalet planeter som kommer att utveckla liv (f _l ), antalet planeter som kommer att utveckla intelligent liv (f _i ), antalet civilisationer som skulle utveckla överföringsteknologier (f _c ), och hur lång tid dessa civilisationer kommer att behöva sända signaler ut i rymden (L).

Detta kan uttryckas matematiskt som:N =R ^* x f _sid x n _e x f _l x f _i x f _c x L

Som de anger i sin studie, parametrarna för denna ekvation kan ändras tack vare tillägget av Silurhypotesen, samt nya exoplanetundersökningar:

"Om under loppet av en planets existens, flera industriella civilisationer kan uppstå under den tid som liv överhuvudtaget existerar, värdet av fc kan faktiskt vara större än ett. Detta är en särskilt noggrann fråga mot bakgrund av den senaste utvecklingen inom astrobiologi där de tre första termerna, som alla involverar rent astronomiska observationer, är nu helt bestämda. Det är nu uppenbart att de flesta stjärnor hyser familjer av planeter. Verkligen, många av dessa planeter kommer att vara i stjärnans beboeliga zoner."

Kortfattat, tack vare förbättringar i instrumentering och metodik, forskare har kunnat bestämma hastigheten med vilken stjärnor bildas i vår galax. Vidare, senaste undersökningar för extrasolplaneter har fått vissa astronomer att uppskatta att vår galax kan innehålla så många som 100 miljarder potentiellt beboeliga planeter. Om bevis kunde hittas på en annan civilisation i jordens historia, det skulle ytterligare begränsa Drake-ekvationen.

De tar sedan upp de troliga geologiska konsekvenserna av den mänskliga industriella civilisationen och jämför sedan det fingeravtrycket med potentiellt liknande händelser i det geologiska dokumentet. Dessa inkluderar frisättning av isotopanomalier av kol, syre, väte och kväve, som är ett resultat av utsläpp av växthusgaser och kvävegödsel. Som de anger i sin studie:

"Sedan mitten av 1700-talet, människor har släppt ut över 0,5 biljoner ton fossilt kol genom förbränning av kol, olja och naturgas, i en takt som är storleksordning snabbare än naturliga långtidskällor eller sänkor. Dessutom, det har skett en omfattande avskogning och tillsats av koldioxid i luften via förbränning av biomassa. "

De överväger också ökade sedimentflöden i floder och dess avsättning i kustmiljöer, som ett resultat av jordbruksprocesser, avskogning, och grävning av kanaler. Spridningen av tama djur, gnagare och andra smådjur betraktas också - liksom utrotning av vissa djurarter - som ett direkt resultat av industrialiseringen och städernas tillväxt.

Närvaron av syntetiska material, plast, och radioaktiva grundämnen (orsakade av kärnkraft eller kärnvapenprov) kommer också att lämna ett märke på det geologiska underlaget – när det gäller radioaktiva isotoper, ibland i miljontals år. Till sist, de jämför tidigare händelser på utrotningsnivå för att avgöra hur de skulle jämföras med en hypotetisk händelse där den mänskliga civilisationen kollapsade. Som de säger:

"Den tydligaste klassen av händelser med sådana likheter är hypertermierna, mest anmärkningsvärt det paleocen-eocena termiska maximumet (56 Ma), men detta inkluderar även mindre hypertermiska händelser, havsanoxiska händelser i krita och jura, och betydande (om mindre väl karakteriserade) händelser från paleozoikum."

Dessa händelser övervägdes specifikt eftersom de sammanföll med temperaturhöjningar, ökningar av kol- och syreisotoper, ökat sediment, och utarmningar av oceaniskt syre. Händelser som hade en mycket tydlig och tydlig orsak, såsom utrotningen av Krita-Paleogen (orsakad av en asteroidnedslag och massiv vulkanism) eller gränsen mellan Eocen och Oligocen (början av Antarktis glaciation) beaktades inte.

Enligt laget, händelserna de övervägde (kända som "hypertermals") visar likheter med det antropocena fingeravtrycket som de identifierade. Särskilt, enligt forskning som citeras av författarna, det paleocen-eocena termiska maximumet (PETM) visar tecken som kan stämma överens med antorpogena klimatförändringar. Dessa inkluderar:

"[En] fascinerande sekvens av händelser som varar 100–200 kyr och involverar en snabb inmatning (på kanske mindre än 5 kyr) av exogent kol i systemet, möjligen relaterat till intrånget av den nordamerikanska magmatiska provinsen i organiska sediment. Temperaturen steg 5–7 grader C (härledd från flera proxyservrar), och det fanns en negativ topp i kolisotoper (> 3 procent), och minskad karbonatkonservering i det övre havet."

Till sist, teamet tog upp några möjliga forskningsinriktningar som kan förbättra begränsningarna i denna fråga. Detta, de hävdar, skulle kunna bestå av en "djupare utforskning av elementära och sammansättningsmässiga anomalier i befintliga sediment som spänner över tidigare händelser". Med andra ord, det geologiska rekordet för dessa utrotningshändelser bör undersökas närmare för avvikelser som kan vara associerade med industriell civilisation.

Om några anomalier upptäcks, de rekommenderar vidare att fossilregistret kan undersökas för kandidatarter, vilket skulle väcka frågor om deras slutliga öde. Självklart, de erkänner också att fler bevis är nödvändiga innan Silurhypotesen kan anses vara genomförbar. Till exempel, många tidigare händelser där abrupta klimatförändringar ägde rum har kopplats till förändringar i vulkanisk/tektonisk aktivitet.

Andra, det finns det faktum att nuvarande förändringar i vårt klimat sker snabbare än under någon annan geologisk period. Dock, detta är svårt att säga med säkerhet eftersom det finns gränser när det gäller kronologin för den geologiska journalen. I slutet, mer forskning kommer att behövas för att avgöra hur lång tid tidigare utrotningshändelser (de som inte berodde på påverkan) också tog.

bortom jorden, denna studie kan också ha konsekvenser för studiet av tidigare liv på planeter som Mars och Venus. Även här, författarna föreslår hur utforskningar av båda kan avslöja existensen av tidigare civilisationer, och kanske till och med stärka möjligheten att hitta bevis på tidigare civilisationer på jorden.

"Vi noterar här att det finns rikliga bevis på ytvatten i forntida klimat på mars (3,8 Ga), och spekulationer om att tidig Venus (2 Ga till 0,7 Ga) var beboelig (på grund av en svagare sol och lägre CO2-atmosfär) har stöds av nya modelleringsstudier, " säger de. "Tänkbart, djupborrningsoperationer skulle kunna utföras på båda planeterna i framtiden för att bedöma deras geologiska historia. Detta skulle begränsa övervägandet om vad fingeravtrycket kan vara av livet, och till och med organiserad civilisation."

Två nyckelaspekter av Drake-ekvationen, som tar upp sannolikheten att hitta liv någon annanstans i galaxen, är det stora antalet stjärnor och planeter där ute och hur lång tid livet har haft på sig att utvecklas. Tills nu, det har antagits att en planet skulle ge upphov till en intelligent art som är kapabel till avancerad teknik och kommunikation.

Men om denna siffra skulle visa sig vara mer, vi kan hitta en galax fylld med civilisationer, både förr och nu. Och vem vet? Resterna av en en gång avancerad och stor icke-mänsklig civilisation kan mycket väl finnas precis under oss!