假设在我们的社会之前,地球曾孕育过另一文明,工业化的痕迹曾一度遍及各地,倘若时间的巨轮滚滚向前,所有的实物证据皆消失殆尽,是否仍有蛛丝马迹隐藏于地层之间,诉说那远古尘封的往事?

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这一构想出自罗切斯特大学的天体物理学家亚当·弗兰克与美国国家航空航天局戈达德空间研究所所长加文·施密特合著的论文,该文讨论了在地质记录中寻找这种文明证据的可能性,并发表于2018年4月10日的《国际天体生物学杂志》,经过同行评审。

两位研究者将他们的理论命名为“志留纪假说”。如果我们追溯遥远的历史长河,人类的痕迹还只是短暂的一道掠影,智人这种我们熟悉的人类祖先,也不过是大约30万年前才踏上这星球的舞台。

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弗兰克与施密特的研究思路,部分源于弗兰克对全球气候变暖问题的天体生物学视角的研究。也就是说,他一直在探索一个观念:任何在星球上崛起的工业文明,是否会以自身的气候变化作为代价。他提出这样的观点:

通常,我们总是将那些湮没于海床的雕像或是深埋地下的遗迹,作为想象那些消逝文明的依据。如果你的视线只投向几千年的历史,那些前人类社会留下的遗物似乎尚能为我们所寻。然而,一旦时间的尺度扩展至数千万甚至数亿年,情况就变得扑朔迷离。

那么,科学工作者是否能够找到确凿的痕迹,以证明在我们的文明之前曾有一个久远的物种建立过一段短暂却工业化的历史?比如,6000多万年前古新世,一些原始哺乳动物的短暂兴起。虽然化石记录了这一切,但这些证据往往零散而微弱,随着时间的流逝和环境的变迁,我们很容易忽略一个持续了10万年的工业文明,而这比我们目前为止的工业化历程要长得多。

正如著名的卡尔达肖夫指数,弗兰克和施密特以能源消耗的角度定义了地球上的先前文明。

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我们正身处于一个新的地质时代,众多学者将其命名为“人类世”,在这一时期,人类的活动对地球气候和环境产生了深远的影响。化石燃料的燃烧成为人类在地球上留下的地质印记的显著标志。通过审视“人类世”的痕迹,施密特和弗兰克探寻了如果一个与我们相似的工业文明在过去数百万年间存在过,可能会留下何种证据。

300多年前,随着化石燃料的燃烧,人类拉开了工业革命的序幕。研究人员指出,化石燃料的排放已经改变了大气中的碳循环,并以碳同位素比值的形式记录下来。

人类可能留下的其他地质足迹包括:

农业的发展导致了侵蚀和沉积速度的大幅提升。

塑料、合成污染物,甚至如类固醇这样的化合物,在数百万年乃至数十亿年的时间里都能在地球上被检测到。

若核战争爆发,其产生的放射性同位素将是不寻常的标记。

然而讽刺的是,人类作为高级文明存在的最可靠标志,可能恰恰是某种对其构成最大威胁的活动的副产品。

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我们燃烧化石燃料时释放出的碳,重返成为生物体一部分的大气。这些古老的碳消耗了三种自然存在的同位素。我们燃烧的化石燃料越多,这些碳同位素的平衡变化就越大。大气科学家将此现象称为苏斯效应,上个世纪化石燃料的使用导致的碳同位素比值的变化显而易见,温度升高也留下了同位素的印记。任何未来的科学家只需化学分析我们这个时代的露头岩石,便可发现这种显著的变化。

弗兰克认为,从行星影像的视角观察文明的起落,或许会影响未来研究人员在其他行星上探索的方式。

我们已知早期火星和金星的环境比现今更适宜居住,有朝一日我们亦将在那里进行地质沉积物的钻探,这将引导我们寻找的方向。