كأنواع ، نحن البشر نميل إلى اعتبار أنه من المسلم به أننا الوحيدون الذين يعيشون في المجتمعات المستقرة ، ويستخدمون الأدوات ، ويغيرون مناظرنا الطبيعية لتلبية احتياجاتنا. ومن الاستنتاجات السابقة أيضًا أنه في تاريخ كوكب الأرض ، فإن البشر هم الأنواع الوحيدة التي تطور الآلات والأتمتة والكهرباء والاتصالات الجماهيرية - وهي السمات المميزة للحضارة الصناعية.
ولكن ماذا لو وجدت حضارة صناعية أخرى على الأرض منذ ملايين السنين؟ هل سنتمكن من العثور على أدلة على ذلك في السجل الجيولوجي اليوم؟ من خلال دراسة تأثير الحضارة الصناعية البشرية على الأرض ، أجرى زوج من الباحثين دراسة تتناول كيف يمكن العثور على مثل هذه الحضارة وكيف يمكن أن يكون لذلك آثار في البحث عن حياة خارج الأرض.
الدراسة ، التي ظهرت مؤخرًا على الإنترنت تحت عنوان "الفرضية السيلورية: هل سيكون من الممكن اكتشاف حضارة صناعية في السجل الجيولوجي" ، أجراها جافين إيه شميت وآدم فرانك - عالم المناخ في معهد ناسا جودارد للفضاء دراسات (NASA GISS) وفلكي من جامعة روتشستر ، على التوالي.
كما يشيرون في دراستهم ، فإن البحث عن الحياة على الكواكب الأخرى غالبًا ما ينطوي على النظر إلى نظائر الأرض لمعرفة الظروف الرقيقة التي يمكن أن تعيشها الحياة. ومع ذلك ، فإن هذا السعي يتطلب أيضًا البحث عن ذكاء خارج الأرض (SETI) قادرًا على التواصل معنا. بطبيعة الحال ، من المفترض أن أي حضارة من هذا القبيل سوف تحتاج إلى تطوير وقاعدة صناعية أولاً.
وهذا ، بدوره ، يثير السؤال عن عدد المرات التي يمكن أن تتطور فيها الحضارة الصناعية - ما يشير إليه شميت وفرانك باسم "الفرضية السيلورية". بطبيعة الحال ، يثير هذا بعض التعقيدات لأن البشرية هي المثال الوحيد على الأنواع الصناعية التي نعرفها. بالإضافة إلى ذلك ، كانت الإنسانية مجرد حضارة صناعية على مدى القرون القليلة الماضية - مجرد جزء من وجودها كنوع وجزء صغير من الوقت الذي كانت فيه الحياة المعقدة موجودة على الأرض.
من أجل دراستهم ، لاحظ الفريق أولاً أهمية هذا السؤال لمعادلة دريك. لتلخيص ، تنص هذه النظرية على أن عدد الحضارات (ن) في مجرتنا التي قد نتمكن من الاتصال بها تساوي متوسط معدل تكوين النجوم (ص*) ، جزء تلك النجوم التي لها كواكب (Fص) ، عدد الكواكب التي يمكن أن تدعم الحياة (نه) ، عدد الكواكب التي ستطور الحياة ( Fل) ، عدد الكواكب التي ستطور حياة ذكية (Fأنا) ، عدد الحضارات التي من شأنها تطوير تقنيات الإرسال (fc) ، وطول الوقت الذي ستضطر فيه هذه الحضارات إلى إرسال إشارات إلى الفضاء (لام).
يمكن التعبير عن ذلك رياضيًا على النحو التالي: N = R* س وص سه س ول س وأنا س وج × لام
كما تشير في دراستهم ، قد تتغير معلمات هذه المعادلة بفضل إضافة الفرضية السيلورية ، بالإضافة إلى مسوحات الكواكب الخارجية الأخيرة:
"إذا كان على مدار وجود الكوكب ، يمكن أن تنشأ حضارات صناعية متعددة على مدى فترة وجود الحياة على الإطلاق ، فإن قيمة fc قد يكون في الواقع أكبر من واحد. هذه مسألة مقنعة بشكل خاص في ضوء التطورات الأخيرة في علم الأحياء الفلكية التي تم فيها تحديد المصطلحات الثلاثة الأولى ، والتي تتضمن جميعها ملاحظات فلكية بحتة ، بشكل كامل. من الواضح الآن أن معظم النجوم تأوي عائلات الكواكب. في الواقع ، العديد من هذه الكواكب ستكون في مناطق النجم الصالحة للسكن ".
باختصار ، بفضل التحسينات في الأجهزة والمنهجية ، تمكن العلماء من تحديد معدل تشكل النجوم في مجرتنا. علاوة على ذلك ، دفعت الاستطلاعات الأخيرة للكواكب التي تعمل بالطاقة الشمسية بعض علماء الفلك إلى تقدير أن مجرتنا يمكن أن تحتوي على ما يصل إلى 100 مليار كواكب يمكن أن تكون صالحة للسكن. إذا تم العثور على دليل على حضارة أخرى في تاريخ الأرض ، فستزيد من تقييد معادلة دريك.
ثم يعالجون العواقب الجيولوجية المحتملة للحضارة الصناعية البشرية ، ثم يقارنون بصمة الإصبع هذه بأحداث محتملة مماثلة في السجل الجيولوجي. وتشمل هذه الإفراج عن تشوهات نظائر الكربون والأكسجين والهيدروجين والنيتروجين ، والتي تنتج عن انبعاثات غازات الدفيئة والأسمدة النيتروجينية. كما يشيرون في دراستهم:
"منذ منتصف القرن الثامن عشر ، أطلق البشر أكثر من 0.5 تريليون طن من الكربون الأحفوري عن طريق حرق الفحم والنفط والغاز الطبيعي ، بمعدل طلبات أسرع من المصادر أو المصارف الطبيعية طويلة المدى. بالإضافة إلى ذلك ، تمت إزالة الغابات على نطاق واسع وإضافة ثاني أكسيد الكربون في الهواء عن طريق حرق الكتلة الحيوية. "
كما أنهم ينظرون في زيادة معدلات تدفق الرواسب في الأنهار وترسبها في البيئات الساحلية ، نتيجة للعمليات الزراعية وإزالة الغابات وحفر القنوات. يعتبر انتشار الحيوانات المستأنسة والقوارض والحيوانات الصغيرة الأخرى - كما هو الحال في انقراض أنواع معينة من الحيوانات - نتيجة مباشرة للتصنيع ونمو المدن.
إن وجود المواد الاصطناعية والبلاستيك والعناصر المشعة (التي تسببها الطاقة النووية أو التجارب النووية) سيترك أيضًا علامة على السجل الجيولوجي - في حالة النظائر المشعة ، أحيانًا لملايين السنين. أخيرًا ، يقارنون الأحداث الماضية على مستوى الانقراض لتحديد كيف يمكن مقارنتهم بحدث افتراضي حيث انهارت الحضارة البشرية. كما يقولون:
"أوضح فئة من الأحداث التي لها مثل هذه التشابهات هي hyperthermals ، وأبرزها Paleocene-Eocene Thermal Maximum (56 Ma) ، ولكن هذا يتضمن أيضًا أحداثًا مفرطة الحرارة أصغر ، وأحداثًا غير ضارة في المحيطات في العصر الطباشيري والجوراسي ، ومهمة (إذا كانت أقل تميزًا بشكل جيد ) أحداث العصر الحجري القديم ".
تم النظر في هذه الأحداث على وجه التحديد لأنها تزامنت مع ارتفاعات في درجات الحرارة ، وزيادة في نظائر الكربون والأكسجين ، وزيادة الرواسب ، واستنزاف الأكسجين المحيطي. لم يتم النظر في الأحداث التي كان لها سبب واضح ومميز للغاية ، مثل حدث الانقراض الطباشيري-الباليوجيني (الناجم عن تأثير الكويكب والبراكين الضخمة) أو حدود Eocene-Oligocene (بداية التجلد في القطب الجنوبي).
ووفقًا للفريق ، فإن الأحداث التي اعتبروها (المعروفة باسم "hyperthermals") تظهر أوجه تشابه مع بصمة الأنثروبوسين التي حددوها. على وجه الخصوص ، وفقًا للبحث الذي استشهد به المؤلفون ، فإن Paleocene-Eocene Thermal Maximum (PETM) يُظهر علامات يمكن أن تكون متسقة مع تغير المناخ البشري. وتشمل هذه:
"[A] تسلسل مذهل للأحداث التي تستمر من 200 إلى 200 kyr وتتضمن إدخالًا سريعًا (ربما أقل من 5 kyr) من الكربون الخارجي في النظام ، ربما يرتبط بتدخل مقاطعة Igneous في أمريكا الشمالية في الرواسب العضوية. ارتفعت درجات الحرارة 5-7 درجة مئوية (مشتقة من عدة وكلاء) ، وكان هناك ارتفاع سلبي في نظائر الكربون (> 3 ٪) ، وانخفاض الحفاظ على كربونات المحيطات في أعالي المحيط. "
أخيرًا ، تناول الفريق بعض التوجيهات البحثية الممكنة التي قد تحسن القيود على هذا السؤال. هذا ، كما يزعمون ، يمكن أن يتكون من "استكشاف أعمق للتشوهات العنصرية والتركيبية في الرواسب الموجودة التي تمتد عبر الأحداث السابقة". وبعبارة أخرى ، يجب فحص السجل الجيولوجي لأحداث الانقراض هذه عن كثب لمعرفة الحالات الشاذة التي يمكن أن ترتبط بالحضارة الصناعية.
إذا تم العثور على أي حالات شاذة ، فإنهم يوصون أيضًا بأنه يمكن فحص السجل الأحفوري للأنواع المرشحة ، مما سيثير تساؤلات حول مصيرهم النهائي. بالطبع ، يعترفون أيضًا بضرورة وجود المزيد من الأدلة قبل اعتبار الفرضية السيلورية قابلة للتطبيق. على سبيل المثال ، تم ربط العديد من الأحداث الماضية التي حدثت فيها التغيرات المناخية المفاجئة بالتغيرات في النشاط البركاني / التكتوني.
ثانيًا ، هناك حقيقة أن التغيرات الحالية في مناخنا تحدث بشكل أسرع من أي فترة جيولوجية أخرى. ومع ذلك ، من الصعب قول ذلك على وجه اليقين حيث أن هناك حدودًا عندما يتعلق الأمر بتسلسل السجل الجيولوجي. في النهاية ، سيكون من الضروري إجراء المزيد من الأبحاث لتحديد المدة التي استغرقتها أحداث الانقراض السابقة (تلك التي لم تكن بسبب الآثار).
ما وراء الأرض ، قد يكون لهذه الدراسة أيضًا آثار على دراسة الحياة الماضية على كواكب مثل كوكب المريخ والزهرة. هنا أيضًا ، يقترح المؤلفون كيف يمكن لاستكشاف كليهما أن يكشف عن وجود حضارات سابقة ، وربما يعزز أيضًا إمكانية العثور على أدلة على حضارات سابقة على الأرض.
"نلاحظ هنا أن هناك أدلة وفيرة على وجود المياه السطحية في المناخات المريخية القديمة (3.8 غا) ، وتكهنات بأن الزهرة المبكرة (2 غا إلى 0.7 غا) كانت صالحة للسكن (بسبب ضوء الشمس الخافت وانخفاض جو ثاني أكسيد الكربون) تدعمها مؤخرًا دراسات النمذجة ، "كما يقولون. "يمكن تصور عمليات الحفر العميق على أي من الكوكبين في المستقبل لتقييم تاريخهم الجيولوجي. وهذا من شأنه أن يحد من النظر في ما قد تكون عليه بصمة الحياة ، وحتى الحضارة المنظمة ".
هناك جانبان رئيسيان لمعادلة دريك ، التي تعالج احتمال العثور على الحياة في مكان آخر في المجرة ، وهما العدد الهائل من النجوم والكواكب الموجودة ومقدار الوقت الذي يجب أن تتطور فيه الحياة. حتى الآن ، يُفترض أن كوكبًا واحدًا سينتج نوعًا ذكيًا واحدًا قادرًا على التكنولوجيا المتقدمة والاتصالات.
ولكن إذا كان هذا الرقم يجب أن يكون أكثر ، فقد نجد مجرة مليئة بالحضارات ، في الماضي والحاضر. و من يعلم؟ قد تكون بقايا حضارة غير إنسانية متقدّمة وكبيرة في الماضي تحتها تمامًا!
