Ученые отвечают на вопрос, что если человеческая цивилизация – не первая на Земле

Многих ученых завораживает отрезок геологической истории, называемый Палеоцен-эоценовый термический максимум или ПЭТМ. Данное геологическое событие произошло примерно 55 млн лет назад, на границе палеоцена и эоцена. Самым интригующим в этом периоде является его сходство с нашим временем: уровень углерода резко вырос, поднялась глобальная температура, а экосистемы были разрушены, пишет Discovery Magazine.

В рамках профессиональных семинаров ученые пытались выяснить, какие природные процессы могли вызвать такое сильное глобальное потепление. Среди этих экспертов был и климатолог, специалист по моделированию климата, а ныне директор Института космических исследований им. Годдарда NASA Гэвин Шмидт.

Во время одного из неформальных собраний Шмидт высказал интригующую идею.

"Если современное изменение климата – однозначно продукт человеческой деятельности, а ПЭТМ так похож на нынешнюю ситуацию, не может ли два этих события объединять одна и та же причина – влияние развитой цивилизации?", – заявил Шмидт.

Ни сам Шмидт, ни его коллеги не восприняли идею всерьез, а скорее как интересную мыслительную задачку.

В 2017 году Шмидта посетил астрофизик из Рочестерского университета Адам Франк, который рассказал о теме своего исследования. Астрофизик пытался выяснить, могут ли другие цивилизации менять климат на своих планетах, так как это делают люди на Земле.

Тогда Шмидт поделился своей идеей, которую вынашивал годами, он спросил:

Исчезнувшие миры

Все человеческие творения объединяет один фактор, с геологической точки зрения достижения цивилизации исчезнут в мгновение ока.

Пирамиды, тротуары, храмы, дороги и микроволновки – разрушатся и будут измельчены в пыль под движущимися тектоническими плитами. Для сравнения, самым старым и обширным участком поверхности планеты является пустыня Негев на юге Израиля, ее возраст всего лишь 1,8 млн лет.

Как видим, Земле не потребуется слишком много времени, чтобы стереть все следы цивилизации на поверхности. Летопись окаменелостей настолько единична, что не слишком долговечный вид, например, как человечество на данный момент, возможно, не оставит после себя и следа.

Как же тогда цивилизации будущего узнают, что мы были здесь? Этот мучительный вопрос не давал покоя Франку до того, как Шмидт не задал новый: а что если человечество – это и есть та самая цивилизация будущего, которая ничего не знает о своих предшественниках?

На первый взгляд ответ на вопрос кажется очевидным, люди бы наверняка знали, если бы другой вид колонизировал Землю раньше Homo sapiens. Но, по словам ученых, не все так однозначно.

В пример они приводят аналогию, когда вся история планеты сжата в один день. Например, если сложная жизнь возникла около 3 часов назад, то индустриальная эра длилась всего несколько тысячных долей секунды. Учитывая, насколько быстро человечество делает планету непригодной для жизни, некоторые эксперты полагают, что существование некоторых развитых цивилизаций не продлится больше нескольких столетий. Если такое утверждение действительно правдиво, то прошедшие несколько миллионов лет без следа могли бы стереть доказательства древних промышленных периодов.

Техносигнатуры человеческой цивилизации

Спустя несколько месяцев после встречи Франк и Шмидт разработали первый обстоятельный научный ответ на возможность существования дочеловеческой цивилизации на Земле. Они назвали свой мысленный эксперимент "силурийской гипотезой", в знак уважения к одной из серий "Доктора Кто" 1970-х годов. В ней разумные рептилии пробуждаются из-за ядерных взрывов, спустя 400 млн лет спячки.

Оба ученых подчеркивают, что не являются приверженцам своей гипотезы и не верят в нее, потому как нет ни одного доказательства в ее пользу. Но, по словам Франка, "это важный вопрос, который заслуживает однозначного ответа".

Для того, чтобы узнать, какие следы может оставить после себя индустриальная цивилизация, ученые предлагают посмотреть на собственную.

Казалось бы неизгладимый след человеческой цивилизации превратится в тонкий слой горной породы, состоящий из материалов, из которых был построен наш мир. Эти материалы вляются "техносигнатурой" нашей цивилизации, ее уникальный отпечаток. Например, отложения текущей геологической эпохи под названием антропоцен, вероятно, будут содержать аномальные уровни азота из адобрений и редкоземельных элементов из электроники. Более того, в этой техносигнатуре будут присутствовать вещества, которые не встречаются в природе. Среди них будут фторуглероды, пластмассы и так далее.

Конечно, цивилизации не должны идти одинаковым путем развития, например, некоторые могут никогда не воспользоваться пластиком. Но все цивилизации должны обладать некоторыми универсальными чертами.

Шмидт отмечает, что даже инопланетные цивилизации не могут нарушать законы физики.

"Очевидно, что каждому технологическому виду будет нужна энергия. Но откуда ее брать?", – отмечает Шмидт.

Люди завоевали планету с помощью горения, и возможно, что другие формы жизни пойдут по тому же пути.

"Биомасса есть всегда, и вы всегда можете ее поджечь", – говорит Франк.

В течение долго времени промышленность основывалась на ископаемом топливе и это оставит свой геологический след, даже если не учитывать климатические изменения. Когда люди начали сжигать ткани давно умерших существ, они изменили соотношение изотопов углерода в атмосфере, и такое изменение называется эффектом Зюсса. Аналогичные изменения наблюдались как раз в палеоцен-эоценовом термическом максимуме.

Геологическая загадка

Также что же было в палеоцен-эоценовом термическом максимуме? Неужели за выбросы углерода ответственны первобытные автомобили? Вряд ли, считают ученые.

Дело в том, что во время палеоцен-эоценовом термическом максимуме выброс углерода происходил намного медленнее, чем с момента промышленной революции.

Тем не менее временные рамки могут быть трудноразличимыми, особенно короткие интервалы, в летописи горных пород или на астрономическом уровне. И это подводит исследователей к парадоксу Ферми.

Если Вселенная настолько огромна и имеет такое же количество пригодных для жизни планет, то почему люди не могут найти разумную жизнь? Именно этот вопрос когда-то озадачил итальянского физика Энрико Ферми.

Он вывел теорию о том, что во Вселенной появляется множество цивилизаций, но они исчезают слишком быстро. Время и пространство, разделяющие инопланетные цивилизации, слишком велики, чтобы люди могли пересечься с другим разумным видом.

Но есть и другая более оптимистичная идея: мы не можем найти инопланетные цивилизации не потому, что они все мертвы, а из-за того, что они сделали свои техносигнатуры менее заметными. Вполне возможно, что передовые цивилизации смогли найти способ развиваться, при этом не уничтожая свои планеты.

Несмотря на это, Франк считает, что ни один технологический вид не может стать незаметным.

Например, чтобы построить солнечные батареи, понадобится сырье, а для этого будет необходима форма энергии. Даже энергия ветра, по последним исследованиям, будет способствовать краткосрочному потеплению. По словам ученого, это и есть демонстрация общеизвестного принципа о том, что "бесплатных завтраков не бывает", но только в глобальном масштабе.

"Невозможно построить цивилизацию, распространившуюся по всему миру, и не получить какой-то обратной связи", – подчеркивает Франк.

Оба ученых надеются, что их работа поможет геологам и астробиологам отточить свои методы поиска цивилизаций. Шмидт и Франк говорят, что для того, чтобы найти древнюю цивилизацию, ученым необходимо расширять круг поиска, от колебаний углерода до синтетических химикатов. Также необходимо очень точно определить период роста и падения этих техносигнатур.

Гипотеза ученых также опирается на знаменитое уравнение Дрейка, которое используется для расчета активных цивилизаций в галактике Млечный Путь. Уравнение предполагает существование не более одной цивилизации на планету. Если же это предполагаемое количество цивилизаций вырастет, то вместе с ним вырастет и вероятность того, что человечество сможет найти братьев по разуму в Млечном Пути.