種として、私たち人間は、座りがちなコミュニティに住んでいて、道具を使用し、私たちのニーズに合わせて景観を変えているのは私たちだけであると当たり前に思っている傾向があります。また、地球の歴史において、機械、自動化、電気、マスコミュニケーションを開発するのは人間だけであり、産業文明の特徴であるというのも当然の結論です。
しかし、何百万年も前に地球上に別の産業文明が存在したとしたらどうでしょう。今日の地質記録の中でそれの証拠を見つけることができるだろうか?人間の産業文明が地球に与えた影響を調査することにより、2人の研究者は、そのような文明がどのように見つけられ、これが地球外生命の探索にどのように影響するかを検討する研究を行いました。
「シルル紀仮説:地質学的記録から産業文明を検出することは可能か」というタイトルで最近オンラインで発表されたこの研究は、NASAゴダード宇宙研究所の気候学者であるGavin A. SchmidtとAdam Frankによって行われました。研究(NASA GISS)とロチェスター大学の天文学者。
彼らが彼らの研究で示しているように、他の惑星での生命の探索は、生命がどのような状況下で存在することができるかを知るために地球アナログを探すことをしばしば伴う。ただし、この追求には、私たちと通信できる地球外知能(SETI)の検索も伴います。当然、そのような文明は最初に産業基盤を発展させる必要があると想定されています。
これは、今度は産業文明がどのくらいの頻度で発展するのか、シュミットとフランクが「シルリアン仮説」と呼ぶものの問題を提起します。当然ながら、人類は私たちが知っている工業化された種の唯一の例であるため、これはいくつかの複雑さを引き起こします。さらに、人類は過去数世紀の産業文明にすぎません。種としての存在のほんの一部であり、地球上に複雑な生命が存在していた時間のごく一部です。
彼らの研究のために、チームは最初にこの質問がドレイク方程式に重要であることを指摘しました。要約すると、この理論では、文明の数(N)私たちが通信できるかもしれない私たちの銀河では、星形成の平均速度(R*)、惑星を持つ星の割合(fp)、生命をサポートできる惑星の数(んe)、生命を発達させる惑星の数( fl)、インテリジェントライフを開発する惑星の数(f私)、伝送技術を開発する文明の数(fc)、およびこれらの文明が宇宙に信号を送信する必要がある時間の長さ(L).
これは数学的に次のように表すことができます。 N = R* x fp x ne x fl x f私 x fc x L
彼らが彼らの研究で示しているように、この方程式のパラメータは、シルル紀仮説の追加と最近の太陽系外惑星の調査のおかげで変わるかもしれません:
「惑星の存在の過程で、生命が存在する期間にわたって複数の産業文明が発生する可能性がある場合、 fc 実際には1よりも大きい場合があります。これは、天文学の最近の進展に照らして、特に純粋に天文学的な観測を含む最初の3つの用語が完全に決定されたことを考えると、特に説得力のある問題です。ほとんどの星が惑星の家族を宿していることが今や明らかです。実際、それらの惑星の多くは、星の居住可能なゾーンにあります。」
要するに、計装と方法論の改善のおかげで、科学者たちは私たちの銀河で星が形成される割合を決定することができました。さらに、最近の太陽系外惑星の調査により、一部の天文学者は、私たちの銀河には1,000億もの潜在的に居住可能な惑星が含まれる可能性があると推定しました。地球の歴史における別の文明の証拠が見つかると、ドレイク方程式をさらに制約することになります。
次に、人間の産業文明が地質学的にもたらす可能性のある影響に取り組み、その指紋を地質学的記録の類似する可能性のあるイベントと比較します。これらには、温室効果ガス排出と窒素肥料の結果である炭素、酸素、水素、窒素の同位体異常の放出が含まれます。彼らが彼らの研究で示しているように:
「18世紀半ば以降、人間は石炭、石油、天然ガスの燃焼を通じて、0.5兆トン以上の化石炭素を、自然の長期的な発生源や吸収源よりも桁違いに速い速度で放出してきました。さらに、広範囲にわたる森林破壊とバイオマス燃焼による二酸化炭素の大気中への添加がありました。」
彼らはまた、農業プロセス、森林破壊、運河の掘削の結果として、河川における土砂流の増加率と沿岸環境におけるその堆積を考慮します。家畜、げっ歯類、その他の小動物の蔓延も、特定の動物種の絶滅と同様に、工業化と都市の成長の直接的な結果として考えられています。
合成物質、プラスチック、および放射性元素(原子力または核実験によって引き起こされる)の存在も、地質学的記録に痕跡を残します-放射性同位体の場合、時には数百万年。最後に、過去の絶滅レベルのイベントを比較して、文明が崩壊した架空のイベントと比較する方法を決定します。彼らが述べるように:
「このような類似性を持つ最も明確なクラスのイベントは、ハイパーサーマル、最も顕著なのは古新世-始新世のサーマルマキシマム(56 Ma)ですが、これには、より小さいハイパーサーマルイベント、白亜紀とジュラ紀の海洋無酸素イベント、および重要な(十分に特徴付けられていない場合) )古生代の出来事。」
これらのイベントは、温度の上昇、炭素と酸素の同位体の増加、堆積物の増加、海洋酸素の枯渇と一致したため、特に考慮されました。白亜紀-古第三紀の絶滅イベント(小惑星の影響と大規模な火山活動によって引き起こされた)や始新世-漸新世境界(南極の氷河作用の始まり)など、非常に明確で明確な原因を持つイベントは考慮されませんでした。
チームによると、彼らが検討したイベント(「ハイパーサーマル」として知られている)は、彼らが識別した人為世の指紋との類似性を示しています。特に、著者が引用した調査によると、古新世-始新世の熱最大値(PETM)は、人為的な気候変動と一致する可能性のある兆候を示しています。これらには以下が含まれます:
「[A] 100〜200 kyr持続し、システムへの外因性炭素の急速な投入(おそらく5 kyr未満)を伴う一連の興味深いイベント。おそらく、有機火成岩の有機堆積物への侵入に関連している。気温は5〜7℃上昇し(複数のプロキシに由来)、炭素同位体に負のスパイク(> 3%)があり、上層海での炭酸塩の保存が低下しました。」
最後に、チームは、この質問に対する制約を改善する可能性のあるいくつかの可能な研究の方向性に取り組みました。彼らは、これは「過去の出来事にまたがる現存する堆積物における元素および組成の異常のより深い探査」からなる可能性があると主張している。言い換えれば、これらの消滅イベントの地質学的記録は、産業文明に関連する可能性のある異常がないか、より綿密に調査する必要があります。
異常が発見された場合、彼らはさらに、化石の記録を候補種について調査することを推奨します。これにより、最終的な運命についての疑問が生じます。もちろん、彼らはまた、シルル仮説が実行可能であると見なされる前に、より多くの証拠が必要であることを認めています。たとえば、急激な気候変動が発生した過去の多くのイベントは、火山活動/構造活動の変化に関連しています。
第二に、現在の気候の変化は、他のどの地質時代よりも速く起こっているという事実があります。ただし、地質記録の年表には限界があるため、一概には言えません。最後に、以前の消滅イベント(影響が原因ではなかったもの)がどのくらいの時間かかったかを判断するために、さらに調査が必要になります。
地球を越えて、この研究はまた、火星や金星のような惑星の過去の生命の研究に影響を与えるかもしれません。ここでも、著者たちは、両方の探査が過去の文明の存在を明らかにする方法を提案し、おそらく地球上の過去の文明の証拠を見つける可能性をさらに強化するかもしれません。
「ここでは、火星の古代の気候(3.8 Ga)には地表水の豊富な証拠が存在し、初期の金星(2 Gaから0.7 Ga)は居住可能であったとの推測(薄暗い太陽と低CO2大気による)が最近の研究によって支持されています。彼らは述べています。 「おそらく、どちらかの惑星で地質の歴史を評価するために、深い掘削作業を行うことができます。これは、フィンガープリントがどのようなものであり、組織化された文明でさえあるかについての検討を制約します。」
銀河のどこかで生命を見つける確率に対処するドレイク方程式の2つの重要な側面は、そこにある星や惑星の数が非常に多いことと、生命が進化しなければならない時間の長さです。これまで、1つの惑星が高度な技術と通信が可能な1つのインテリジェントな種を生み出すと想定されていました。
しかし、この数がもっと多いことが証明されれば、過去と現在の両方の文明で満たされた銀河を見つけるかもしれません。そして、誰が知っていますか?かつて進んだ、人間以外の偉大な文明の遺物は、まさに私たちの真下にあるでしょう。