Новая провокационная статья предлагает несколько способов выяснить это. Автор: Стивен Эшли
Один из самых пугающих выводов, сделанных учеными, изучающими антропоцен — предполагаемую эпоху геологической истории Земли, когда деятельность человечества доминирует на земном шаре, — заключается в том, насколько сильно сегодняшние индустриальные изменения климата напоминают условия, наблюдавшиеся в прошлые периоды быстрого повышения температуры.
«Эти «гипертермальные», тепловые максимумы в доисторические времена — генезис данного исследования», — говорит Гэвин Шмидт, специалист по моделированию климата и директор Института космических исследований НАСА имени Годдарда. «Независимо от того, было ли потепление вызвано человеком или природными силами, отпечатки пальцев — химические сигналы и следы, свидетельствующие о том, что произошло тогда, — выглядят очень похоже».
Каноническим примером гипертермального периода является палеоцен-эоценовый термический максимум (ПЭТМ) — 200 000-летний период, наступивший около 55,5 миллионов лет назад, когда средняя глобальная температура выросла на пять-восемь градусов по Цельсию (девять-четыре градуса по Фаренгейту). Шмидт размышлял о PETM на протяжении всей своей карьеры, и однажды в 2017 году, когда его навестил астрофизик из Рочестерского университета Адам Фрэнк, эта мысль не покидала его.
Фрэнк пришел к нему в кабинет, чтобы обсудить идею изучения глобального потепления с «астробиологической точки зрения» — то есть выяснить, может ли возникновение инопланетной индустриальной цивилизации на экзопланете обязательно вызвать изменения климата, подобные тем, что мы наблюдаем в антропоцене на Земле. Но едва Фрэнк успел описать, как можно искать климатические эффекты индустриальных «экзоцивилизаций» на вновь открытых планетах, как Шмидт прервал его неожиданным вопросом: «Откуда вы знаете, что мы — единственный случай, когда цивилизация существовала на нашей собственной планете?».
Фрэнк на мгновение задумался, прежде чем ответить своим вопросом: «Можем ли мы вообще сказать, существовала ли индустриальная цивилизация [задолго до этой]?».
Их последующая попытка ответить на оба вопроса привела к написанию провокационной статьи о возможности того, что Земля могла породить более одного технологического общества за свою 4,5-миллиардную историю. И если в туманных глубинах геологического времени на Земле действительно возникла какая-то подобная культура, как сегодня ученые могут обнаружить признаки этого невероятного развития? Или, как говорится в статье: «Если бы индустриальная цивилизация существовала на Земле за много миллионов лет до нашей эры, какие следы она бы оставила и можно ли их обнаружить сегодня?»
Шмидт и Франк начали с прогнозирования геологических отпечатков, которые, вероятно, оставит после себя антропоцен — например, намеков на повышение температуры и подъем уровня моря, отложенных в пластах осадочных пород. Они отметили, что эти признаки очень похожи на геологические остатки ПЭТМ и других гипертермических событий. Затем они рассмотрели, какие тесты могут достоверно отличить индустриальную причину от других естественных климатических изменений. «Эти вопросы никогда не рассматривались в значительной степени» — отмечает Шмидт. И это касается не только ученых, но и, очевидно, писателей-фантастов, добавляет он: «Я заглянул в научно-фантастическую литературу, чтобы попытаться найти самый ранний пример рассказа о нечеловеческой промышленной цивилизации на Земле. Самое раннее, что я смог найти, было в эпизоде «Доктора Кто».
В том эпизоде классического телесериала 1970 года рассказывается об обнаружении в наши дни «силурианцев» — древней расы технологически развитых гуманоидов-рептилий, которые появились на Земле за сотни миллионов лет до появления людей. Согласно сюжету, эти высокоцивилизованные сауриане процветали на протяжении столетий, пока в атмосфере Земли не начался период катаклизмов, вынудивший Homo reptilia уйти в спячку под землю, чтобы переждать опасность. Шмидт и Франк отдали дань уважения этому эпизоду в названии своей работы: «Силурийская гипотеза».
Затерянные в стратах
Любое правдоподобие силурийской гипотезы обусловлено главным образом огромной неполнотой геологической летописи, которая становится все скуднее, чем обращается дальше в прошлое.
Сегодня урбанизировано менее 3 процентов поверхности Земли, и вероятность того, что какой-либо из наших великих городов сохранится через десятки миллионов лет, исчезающе мала, говорит геолог Ян Заласевич из Лестерского университета в Англии. Конечная судьба мегаполиса, отмечает он, в основном зависит от того, оседает ли окружающая поверхность (запечатывается в горных породах) или поднимается (размывается дождями и ветром). «Новый Орлеан опускается, Сан-Франциско поднимается» — говорит он. Похоже, у Французского квартала гораздо больше шансов попасть в геологическую летопись, чем у Хейт-Эшбери.
«Чтобы оценить шансы на нахождение артефактов» — говорит Шмидт, — «при расчете окаменелостей динозавров можно сказать, что одна окаменелость появляется каждые 10 000 лет». Отпечатки динозавров встречаются еще реже.
«Через пару миллионов лет» — говорит Фрэнк, — «есть шанс, что любое физическое напоминание о вашей цивилизации исчезнет, поэтому вам придется искать такие вещи, как аномалии в осадочных породах или изотопные соотношения, которые выглядят необычно». Тени многих дочеловеческих цивилизаций, в принципе, могут скрываться в таких тонкостях.
Но что именно мы будем искать, в определенной степени зависит от того, как поведет себя земная, но инопланетная технологическая культура. Шмидт и Фрэнк решили, что самым безопасным предположением будет то, что любая индустриальная цивилизация сейчас или сотни миллионов лет назад должна быть голодна до энергии. Это означает, что любое древнее индустриальное общество, как и мы, развило бы способность широко использовать ископаемое топливо и другие источники энергии. По словам Шмидта, «мы бы искали глобальные эффекты, которые оставили бы следы по всему миру» — физико-химические следы энергоемких промышленных процессов и их отходов планетарного масштаба.
Далее встает вопрос о долговечности — чем дольше длится энергоемкий период цивилизации и чем больше растут ее потребности, тем очевиднее должно быть ее присутствие в геологической летописи. Рассмотрим наш собственный индустриальный век, который просуществовал всего около 300 лет из многомиллионной истории человечества. А теперь сравните этот мизерный отрезок времени с полумиллиардом лет или около того, которые существа живут на суше. По словам Фрэнка, нынешняя хищническая фаза использования человечеством ископаемого топлива и деградации окружающей среды неустойчива в течение длительного времени. Со временем след уменьшится либо по воле человека, либо под действием сил природы, что сделает антропоцен не столько долговечной эпохой, сколько просто всплеском в геологической летописи. «Возможно, [цивилизации, подобные нашей] возникали много раз, но если бы каждая из них просуществовала всего 300 лет, никто бы никогда их не нашел» — говорит Фрэнк.
Если учесть все это, то остается целый ряд диффузных долгоживущих следов, включая остатки сгорания ископаемого топлива (в первую очередь углерода), свидетельства массовых вымираний, пластиковые загрязнители, синтетические химические соединения, не встречающиеся в природе, и даже трансурановые изотопы, образующиеся при делении ядер. Другими словами, в геологической летописи нам нужно будет искать те же характерные сигналы, которые люди подают прямо сейчас.
Признаки цивилизации
По словам Шмидта, обнаружение признаков измененного углеродного цикла станет одной из главных улик, указывающих на предыдущие индустриальные периоды. «С середины 18-го века человек выделил полтриллиона тонн ископаемого углерода с высокой скоростью. Такие изменения можно обнаружить по изменению соотношения изотопов углерода между биологическим и неорганическим углеродом — то есть между углеродом, входящим в состав таких вещей, как морские раковины, и тем, который вместо этого переходит в безжизненную вулканическую породу».
Еще одним признаком могут быть характерные особенности отложения осадков. Большие прибрежные дельты намекают на повышенный уровень эрозии, а реки (или созданные каналы) — на то, что они разбухли от возросшего количества осадков. Заметные следы азота в отложениях могут свидетельствовать о широком использовании удобрений, указывая на сельское хозяйство в промышленных масштабах как на возможного виновника; скачки уровня металлов в отложениях могут указывать на стоки с производства и другой тяжелой промышленности.
Более уникальными, специфическими трассерами могут быть не встречающиеся в природе, стабильные синтетические молекулы, такие как стероиды и многие пластмассы, а также хорошо известные загрязнители, включая полихлорированные бифенилы (токсичные химические соединения из электроприборов) и хлорфторуглероды (озоноразрушающие молекулы из холодильников и аэрозольных распылителей).
Шмидт отмечает, что ключевой стратегией, позволяющей отличить присутствие промышленности, является разработка многофакторной сигнатуры. В отсутствие артефактов или убедительно четких маркеров уникальность события вполне может проявиться во множестве относительно независимых отпечатков пальцев, в отличие от последовательного набора изменений, которые, как считается, связаны с одной геофизической причиной.
«Я нахожу удивительным, что никто не продумал все это раньше, и очень рад, что кто-то взглянул на это более пристально» — говорит астроном Джейсон Райт из Университета штата Пенсильвания, который в 2017 году опубликовал «маленькую пушистую статью», исследующую контринтуитивную идею о том, что лучшее место для поиска доказательств существования любой из предполагаемых дочеловеческих цивилизаций Земли вполне может находиться за пределами планеты. Если, например, динозавры строили межпланетные ракеты, то, предположительно, какие-то остатки этой деятельности могут сохраниться на стабильных орбитах или на поверхности более геологически инертных небесных тел, таких как Луна.
«Послушайте, 200 лет назад вопрос о том, может ли на Марсе существовать цивилизация, был вполне закономерен», — говорит Райт. «Но как только появились снимки с межпланетных зондов, этот вопрос был решен окончательно. И это мнение укоренилось, так что теперь это не является важной темой для научных исследований; это считается смешным. Но никто никогда не ставил реальных научных границ тому, что могло произойти давным-давно».
Райт также признает, что эта работа может быть неверно истолкована. «Конечно, несмотря ни на что, это будет интерпретировано как «Астрономы говорят, что силурийцы могли существовать», хотя предпосылка этой работы заключается в том, что таких доказательств нет», — говорит он. «Но, опять же, отсутствие доказательств не является доказательством их отсутствия».
