כמין, אנו בני האדם נוטים לקחת את זה כמובן מאליו שאנחנו היחידים החיים בקהילות ישיבה, משתמשים בכלים ומשנים את הנוף שלנו כדי לענות על הצרכים שלנו. זו גם מסקנה ידועה מראש שבתולדות כדור הארץ, בני האדם הם המין היחיד שפיתח מכונות, אוטומציה, חשמל ותקשורת המונית - סימני ההיכר של התרבות התעשייתית.
אבל מה אם תרבות תעשייתית אחרת הייתה קיימת על כדור הארץ לפני מיליוני שנים? האם נוכל למצוא עדויות לכך בתיעוד הגיאולוגי כיום? על ידי בחינת ההשפעה שיש לתרבות התעשייתית האנושית על כדור הארץ, זוג חוקרים ערכו מחקר ששקול כיצד ניתן למצוא תרבות כזו וכיצד יש לכך השלכות בחיפוש אחר חיים חוץ-ארציים.
המחקר, אשר הופיע לאחרונה ברשת תחת הכותרת "ההשערה הסילורית: האם ניתן היה לאתר תרבות תעשייתית ברשומה הגיאולוגית", נערך על ידי גאווין א. שמידט ואדם פרנק - אקלים עם מכון גודארד לחלל של נאס"א. מחקרים (NASA GISS) ואסטרונום מאוניברסיטת רוצ'סטר, בהתאמה.
כפי שהם מצביעים במחקרם, חיפוש החיים בכוכבי לכת אחרים כלל לרוב חיפוש אחר אנלוגים של כדור הארץ כדי לראות באילו סוגים יכולים החיים להתקיים. עם זאת, המרדף הזה כרוך גם בחיפוש אחר אינטליגנציה חוץ-ארצית (SETI) שתוכל לתקשר איתנו. מטבע הדברים, ההנחה היא כי כל תרבות כזו תצטרך לפתח בסיס בסיס תעשייתי קודם.
זה, בתורו, מעלה את השאלה באיזו תדירות עשויה להתפתח ציביליזציה תעשייתית - מה שמכריסט ופרנק מכנים "ההשערה הסילורית". מטבע הדברים הדבר מעלה כמה סיבוכים שכן האנושות היא הדוגמה היחידה למין מתועש שאנו מכירים. בנוסף, האנושות הייתה רק תרבות תעשייתית במשך מאות השנים האחרונות - רק שבריר מקיומה כמין ושבריר זעיר מהזמן שקיים חיים מורכבים על פני כדור הארץ.
לצורך המחקר הצוות ציין לראשונה את חשיבותה של שאלה זו למשוואת דרייק. לסיכום, תיאוריה זו קובעת שמספר התרבויות (נ) בגלקסיה שלנו שנוכל לתקשר שווה לשיעור הממוצע של היווצרות הכוכבים (ר*), החלק של הכוכבים שיש להם כוכבי לכת (וע), מספר כוכבי הלכת שיכולים לתמוך בחיים (nה), מספר כוכבי הלכת שיפתחו חיים ( וl), מספר כוכבי הלכת שיפתחו חיים נבונים (ואני), מספר התרבויות שיפתחו טכנולוגיות הולכה (fc) ומשך הזמן שהציוויליזציות הללו יצטרכו להעביר איתותים לחלל (ל).
ניתן לבטא זאת באופן מתמטי כ: N = R* x fע x nה x fl x fאני x fג x L
כפי שהם מצביעים במחקר שלהם, הפרמטרים של משוואה זו עשויים להשתנות הודות לתוספת של ההשערה הסילורית, כמו גם סקרי exoplanets אחרונים:
"אם במהלך קיום כוכב לכת, תרבויות תעשייתיות מרובות יכולות להתעורר לאורך פרק הזמן בו חיים קיימים בכלל, הערך של fc למעשה יכול להיות גדול מאחד. זהו נושא קוגנט במיוחד לאור ההתפתחויות האחרונות באסטרוביולוגיה בהן נקבעו שלושת המונחים הראשונים, שכוללים תצפיות אסטרונומיות גרידא. כעת נראה כי מרבית הכוכבים מכילים משפחות של כוכבי לכת. ואכן, רבים מכוכבי הלכת הללו יהיו באזורי המגורים של הכוכב. "
בקיצור, בזכות השיפורים במכשור ובמתודולוגיה, מדענים הצליחו לקבוע את הקצב בו נוצרים כוכבים בגלקסיה שלנו. יתרה מזאת, סקרים שנערכו לאחרונה על כוכבי לכת חוץ-סולאריים גרמו לחלק מהאסטרונומים להעריך כי הגלקסיה שלנו יכולה להכיל עד 100 מיליארד כוכבי לכת בעלי פוטנציאל ראוי למגורים. אם ניתן היה למצוא ראיות לציוויליזציה אחרת בתולדות כדור הארץ, זה היה מגביל עוד יותר את משוואת דרייק.
לאחר מכן הם מטפלים בהשלכות הגיאולוגיות הסבירות של התרבות התעשייתית האנושית ומשווים את טביעת האצבע הזו לאירועים שעשויים להיות דומים ברשומה הגיאולוגית. אלה כוללים שחרור של חריגות איזוטופיות של פחמן, חמצן, מימן וחנקן, הנובעות מפליטת גזי חממה ודשני חנקן. כפי שהם מצביעים במחקרם:
"מאז אמצע המאה ה -18, בני אדם שחררו מעל 0.5 טריליון טון פחמן מאובן דרך שריפת פחם, נפט וגז טבעי, בקצב סדרי גודל מהיר יותר ממקורות טבעיים או כיורים לטווח הארוך. בנוסף, היה יערות יערות נרחב ותוספת פחמן דו חמצני לאוויר באמצעות שריפת ביומסה. "
הם שוקלים גם שיעורי עלייה בזרימת המשקעים בנהרות והתמקמותם בסביבות חוף, כתוצאה מתהליכים חקלאיים, כריתת יערות וחפירת תעלות. התפשטותם של בעלי חיים מבויתים, מכרסמים ובעלי חיים קטנים אחרים נחשבים גם הם - כמו גם הכחדתם של מינים מסוימים של בעלי חיים - כתוצאה ישירה מהתיעוש וצמיחת הערים.
נוכחותם של חומרים סינתטיים, פלסטיקה ואלמנטים רדיואקטיביים (הנגרמים כתוצאה מאנרגיה גרעינית או ניסויים גרעיניים) תשאיר גם חותם ברשומה הגיאולוגית - במקרה של איזוטופים רדיואקטיביים, לעיתים במשך מיליוני שנים. לבסוף, הם משווים אירועים ברמת הכחדה בעבר בכדי לקבוע כיצד ישוו לאירוע היפותטי בו התמוטטה התרבות האנושית. כפי שהם קובעים:
"המחלקה הברורה ביותר של אירועים עם קווי דמיון כאלה הם היפרתרמלים, בעיקר הבימוי התרמי הפליאוזן-אאוקן (56 Ma), אך זה כולל גם אירועים היפרתרמליים קטנים יותר, אירועים אנוקסיים באוקיאנוס בקרטיקון ויורה, ומשמעותיים (אם פחות מאופיינים פחות ) אירועי הפליאזואיק. "
אירועים אלה נחשבו באופן ספציפי מכיוון שהם היו במקביל לעלייה בטמפרטורות, עלייה באיזוטופי הפחמן והחמצן, המשקעים הגדלים והידלדלות החמצן האוקיאני. אירועים שהיו להם סיבה מאוד ברורה ומובחנת, כמו אירוע ההכחדה של הקרטיקון-פלוגן (שנגרם כתוצאה מפגיעת אסטרואיד וגעש אדיר) או גבול האאוקן-אוליגוקן (תחילת הקרחון האנטארקטי) לא הובחנו.
לטענת הצוות, האירועים שהם שקלו (המכונים "היפרתרמלים") מראים דמיון לטביעת האצבע האנתרופוקן שזיהו. בפרט, על פי מחקר שצוטט על ידי המחברים, ה- Paleocene-Eocene Thermal Maximum (PETM) מראה סימנים שיכולים להתאים עם שינויי אקלים אנתרופוגניים. אלו כוללים:
"[A] רצף אירועים מרתק שנמשך 100-200 קילוגרמים ומערב קלט מהיר (בפחות מ- 5 קילר) של פחמן אקסוגני למערכת, ואולי קשור לחדירה של מחוז צפון אמריקה לשקעים אורגניים. הטמפרטורות עלו 5–7? צלזיוס (הנגזרות ממספר פרוקסי ריבוי), והיה עלייה שלילית באיזוטופים של פחמן (> 3%) והורידה את שימור הפחמתי של האוקיאנוס באוקיאנוס העליון. "
לבסוף הצוות התייחס לכמה כיווני מחקר אפשריים שעשויים לשפר את האילוצים בשאלה זו. זה, לטענתם, יכול להיות מורכב מ"חקירה מעמיקה יותר של חריגות יסודיות וקומפוזיציביות במשקעים קיימים המשתרעים על אירועים קודמים ". במילים אחרות, יש לבחון מקרוב את התיעוד הגאולוגי לאירועי הכחדה אלו לגבי חריגות שעשויות להיות קשורות לתרבות התעשייתית.
אם יימצאו חריגות כלשהן, הם ממליצים עוד כי ניתן יהיה לבחון את תיעוד המאובנים למינים המועמדים, מה שיעלה שאלות לגבי גורלם הסופי. כמובן שהם גם מכירים בכך שיותר הוכחות נחוצות לפני שניתן להחשב את ההשערה הסילורית. לדוגמה, אירועים רבים בעבר בהם התרחשו שינויי אקלים פתאומיים נקשרו לשינויים בפעילות וולקנית / טקטונית.
שנית, יש את העובדה שהשינויים הנוכחיים באקלים שלנו מתרחשים מהר יותר מאשר בכל תקופה גיאולוגית אחרת. עם זאת, קשה לומר זאת בוודאות מכיוון שיש גבולות בכל הנוגע לכרונולוגיה של התיעוד הגיאולוגי. בסופו של דבר, יהיה צורך במחקר נוסף כדי לקבוע כמה זמן לקח לאירועי הכחדה קודמים (אלה שלא נבעו מהשפעות).
מעבר לכדור הארץ, למחקר זה עשויות להיות השלכות גם על חקר חיי העבר בכוכבי לכת כמו מאדים ונוס. גם כאן המחברים מציעים כיצד בירור של שניהם יכול לחשוף את קיומם של תרבויות בעבר, ואולי אף לחזק את האפשרות למצוא עדויות לתרבויות עבר בכדור הארץ.
"נציין כאן כי קיימות עדויות רבות למי-שטח באקלים מאדים קדומים (3.8 Ga), וההשערות כי ונוס המוקדמת (2 Ga עד 0.7 Ga) הייתה ראויה למגורים (בגלל שמש עמומה יותר ואווירת CO2 נמוכה) נתמכה על ידי לאחרונה הם מדגישים. "ניתן להעלות על הדעת שניתן לבצע בעתיד פעולות קידוח עמוקות על כל פלנטה בכדי להעריך את ההיסטוריה הגיאולוגית שלהם. זה יגביל את התחשבות במה שעשוי להיות טביעת האצבע של החיים, ואפילו התרבות המאורגנת. "
שני היבטים עיקריים של משוואת דרייק, העוסקת בהסתברות למצוא חיים במקום אחר בגלקסיה, הם המספר העצום של הכוכבים והפלנטות בחוץ וכמות הזמן שנאלצו החיים להתפתח. עד כה, ההנחה היא שכוכב לכת אחד יצמיח מין אינטליגנטי אחד המסוגל לטכנולוגיה ותקשורת מתקדמת.
אבל אם המספר הזה אמור להיות יותר, אנו עשויים למצוא גלקסיה מלאה בתרבויות, בעבר ובהווה. ומי יודע? יתכן מאוד ששרידי תרבות שאינה אנושית מתקדמת וגדולה פעם אחת נמצאים מתחתנו!
