Гэвин А. Шмидт[1] и Адам Фрэнк[2]
СИЛУРИЙСКАЯ ГИПОТЕЗА:
возможно ли обнаружить промышленно развитую цивилизацию в геологической летописи?
Резюме
Если бы на Земле за много миллионов лет до нашей собственной эры существовала промышленно развитая цивилизация, какие следы она бы оставила, и можно ли их обнаружить в наше время? Мы подытоживаем вероятный геологический отпечаток антропоцена и показываем, что, хотя он будет отчётливым, во многих отношениях он не будет сильно отличаться от других известных событий в геологической летописи. Далее мы предлагаем способы проверки, которые могут достоверно отличить событие промышленной природы от климатического события, которое в иных отношениях случилось естественным образом.
Введение
Поиск жизни где-либо во Вселенной — это основная задача астробиологии, и учёные часто обращались к земным аналогиям на предмет экстремофильных бактерий, жизни в изменчивых климатических условиях и происхождения жизни как таковой. Разновидность этого поиска — поиск разумной жизни, и дальше идущая разновидность — поиск цивилизаций, которые потенциально способны к общению с нами. Общее предположение состоит в том, что любая подобная цивилизация должна достичь того или иного рода промышленного развития. В частности, способности использовать данные промышленные процессы для развития технологий радиосвязи, способных посылать и получать сообщения. Однако из этого следует, что в данном случае мы определяем промышленно развитые цивилизации как способные использовать внешние источники энергии в глобальных масштабах.
Один из ключевых вопросов в оценке вероятности обнаружения такой цивилизации — это понимание того, насколько часто появляется промышленно развитая цивилизация с учётом того, что жизнь зародилась и что некоторый вид является разумным? Люди — это единственный пример, о котором мы знаем, и наша промышленно развитая цивилизация просуществовала (пока что) около 300 лет (со времени, например, начала использования методов массового производства). Это лишь малая часть времени нашего существования как вида, и крохотная часть времени существования сложной жизни на поверхности суши на Земле (∼400 млн. лет назад). Этот короткий отрезок времени ставит очевидный вопрос о том, могло ли это случаться и ранее. Мы обозначим его как «силурийская гипотеза»[3].
Хотя этот вопрос уже был темой множества праздных спекуляций и полуночной болтовни, нам не известно никаких осуществлявшихся ранее попыток серьёзного подхода к решению проблемы возможности выявления предшествовавших нам земных промышленно развитых цивилизаций в геологическом прошлом. С учётом значительного прироста числа работ, посвящённых экзопланетам и вопросам, связанным с обнаружением жизни, возникла настоятельная необходимость более формального подхода к данному вопросу и к его астробиологическому применению. Мы также обращаем внимание на недавнюю работу Райта (Wright, 2017), который обратился к рассмотрению аспектов проблемы и предыдущих попыток оценки вероятности наличия неземной цивилизации в Солнечной системе, вроде той, что предприняли Хакк-Мисра и Коппарапу (Haqq-Misra & Kopparapu, 2012). Эта статья — попытка закрыть пробел так, чтобы это также затрагивало наше нынешнее воздействие на планету в более широкой перспективе. Вначале мы отметим важность этого вопроса применительно к известному уравнению Дрейка. Далее мы рассмотрим вероятные геологические последствия человеческой промышленной цивилизации, а затем сравним их характерные признаки с потенциально схожими событиями в геологической летописи. В конце мы обсудим некоторые возможные направления исследований, которые могли бы определить границы применимости данного вопроса.
Применимость к уравнению Дрейка
Уравнение Дрейка — это известная модель для оценки количества активных, способных к общению внеземных цивилизаций в галактике Млечный путь (Drake, 1961, 1965). Количество таких цивилизаций N принято считать равным произведению: средней скорости образования звёзд R* в нашей Галактике; доли сформировавшихся звёзд fp, у которых есть планеты; среднего количества планет у звезды ne, которые потенциально способны поддерживать жизнь; доли тех планет fl, на которых фактически зародилась жизнь; доли обладающих жизнью планет, на которых появилась разумная цивилизованная жизнь fi; доли этих цивилизаций, которые разработали системы связи fc — то есть, технологии, которые посылают в космос обнаружимые знаки, и отрезка времени L, в течение которого такие цивилизации посылают обнаружимые сигналы.
1
Институт космических исследований НАСА имени Годдарда, 2880 Broadway, New York, NY 10025, USA.
3
Мы дали гипотезе название в честь снятого в 1970 году эпизода британского научно-фантастического телесериала «Доктор Кто», в которой экспериментальный ядерный реактор пробудил давно похороненную расу разумных рептилий «силурийцев». Однако мы не утверждаем, что в силурийскую эпоху на самом деле существовали разумные рептилии, или же что экспериментальная ядерная физика обязана пробуждать их от спячки. Другие авторы обращались к этой возможности в различных её воплощениях (например, Hogan, 1977), но эта тема более редкая, чем мы изначально полагали.