“地球各地布满人类足迹 而地球是否存在史前文明?”

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展出品|本科学生栏目组翟中超

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注:历史上存在文明吗？ (图/里斯/路透社)

美国航天局戈达德空间科学研究所是世界顶级的气候科学研究所，加文·施密特是该研究所的主管。 去年的一天，亚当·弗兰克来到戈达德研究所，他带着不同寻常的想法来到这里交流。 亚当·弗兰克是天体物理学家，为了更好地开始工作，他从天体生物学的角度开始研究全球变暖。 天体生物学是研究天体中生物存在的条件，检测天体中是否存在生物的学问，会给科学家带来巨大的视野。 现在，研究的问题来了，弗兰克和施密特想知道星星上存在的工业文明是否会通过特定的活动给星星的气候带来特定的变化！ 弗兰克那天去了戈达德研究所。 他得到了气候科学的见解，认为也许能找到伙伴。 然后弗兰克来到了加文的办公室。

在弗兰克兴奋地闲聊的时候，加文打断了他的话。

“请停一下。 地球有几十亿年的历史。 我们人类出现了多长时间？ 地球上在我们出现之前可能有其他工业文明存在。 ”加文说。

弗兰克一动不动，下巴掉在地上，好长时间才缓过来。 在这之前，我们应该是听到外星文明的话题才关注的，现在加文讨论的是历史上的文明！ 历史上的文明可能存在于千万年前到亿万年前，但辉煌过后走向毁灭，然后想到新的辉煌和新的毁灭，弗兰克头晕了。 然后弗兰克接着加文的话说:“是的，谁也不能否定这个可能性。 但是，你能说明我们长期以来真的存在着工业文明吗？ ”。

至少目前，我们不能回到过去。 但是在弗兰克和加文的第一次对话之后，新的研究开始了。 这项新的研究发表在最近出版的《国际天体生物学杂志》上。 加文尖锐的问题不仅要研究人类的过去，还必须注意这项研究有助于我们更好地预测和面对未来！

迄今为止，我们根据考古发现推测消失的文明，就像沉入海底的雕像和地下建筑的废墟一样。 历史上的古器物确实有助于研究，但光靠这些东西只能追溯到几千年。 如果研究几千年到几亿年前，情况会变得非常多和复杂。 例如，即使有工业文明，这些文明制造的器具也可能在亿万年间变成粉末！

工业文明有它们的直接证据，从现在的社会来看，我们思考城市、工厂、还有道路。 但是，即使这些痕迹存在于200多万年前，到今天也很少被发现。 260万年前至今，是地质时代的第四纪。 举个具体的例子，科学家们在以色列南部的内格布沙漠发现了地球上现存最古老的大规模地表遗迹，但这个最古老的痕迹也只有180万年的历史。 也有悬崖峭壁和石头横截面等我们注意到的地质学横截面那样更古老的痕迹。 但是，追溯到第四纪以前，地球上的任何东西都已经被地质运动和气候运动等外力化为尘土！

而且，如果我们要探讨几千亿年前的事，我们讨论的文明(如果存在的话)和现在的人类是两回事。 现代智人在地球上留下了痕迹，但我们发现的最早的智人的痕迹也只有30万年左右的历史。 所以，加文历史上的文明意味着我们要讨论的是另一种，加文把这种想法称为志留纪猜想。 志留纪是早古生代的最后一个纪，也是古生代的第三纪，开始于约4亿4千万年前，结束于4亿1千万年前。 这个时间段可能出现了某种智能爬虫。

因为，如果有古代动物，在我们这个年代很久以前，在某个时间段建立过工业文明，我们的科学家能找到准确、清晰的证据吗？ 例如，在约6000万年前的古新世时期，一时出现的哺乳动物可能创造了文明。 那么，这剩下化石了。 但是，灭亡后能形成化石的比例和可能性极少。 因为化石的形成有时间段和栖息地状况等多种条件。 因为，如果一个工业文明存在了十万多年，现代的我们也不容易找到他们的踪迹。 你可能会觉得10万年的时间太短了，但从1760年左右开始的第一次工业革命，至今仍是260年的时间！ 也就是说，我们这一代人的工业文明只存在了260年！

考虑到所有直接证据在几百万年间化为乌有，存在什么样的证据呢？ 最好的答案是反观现代人自己。 如果我们人类灭亡了，我们留下的东西什么会存在最久？ 我们的活动会留下什么线索呢？

我们的工业文明已经全球化，人类的集体活动留下了各种各样的痕迹，参考现代技术，今后一亿年的科学家可以检测出我们的痕迹。 例如，70亿人为了吃东西必须大量、广泛地采用化肥，但这意味着将地球上的氮转向了食物生产。 农田中采用的部分氮肥流入河流，氮肥在河海交汇区发生更高浓度的微生物活动，因此交汇区藻类大量进入，海洋死区的范围也扩大，这些变化应该出现在沉积层上。 未来世界的研究者应该会从沉积物中检测出我们时代遗留下来的氮的特征。 例如，为了生产电子产品，我们将采用大量的稀土元素，自然界的稀土矿将被大量开采。 现在地球表面有多种这样的元素，这是人类活动的结果。 这些元素也有可能出现在未来的沉积物中。 我们发明和采用的合成类固醇也变得普遍，这些特征也可以在1000万年后的地质层中被检测出来。

而且是无处不在的塑料。 研究表明，世界各地海底堆积了更多的塑料垃圾，这些塑料垃圾泛滥于沿海地区、深海盆地、北极地区。 如果将风、太阳、洋流堆积的塑料制品磨成粉末，海洋就会充满微小的塑料粒子，最终沉入海底形成特殊的层。 这个塑料层可以剩下相当长的时间，可以用地质学的时间来计算。

最大的问题是我们的文明痕迹最终会保留多久。 在这项研究中，科学家们发现现代人的所有痕迹都有可能成为未来的沉积物。 但讽刺的是，最有可能成为人类先进文明存在的标志可能是塑料。 这些东西是我们的副产品，威胁着生态环境。

燃烧化石时，我们将碳排放到大气中，大气是我们生命的需要。 我们燃烧的化石燃料越多，这些碳同位素的平衡就会发生越大的变化。 大气科学家将这种变化称为保险丝效应和苏斯效应，但也可以称为工业效应。 因为石油等化石燃料的形成历史非常悠久，存在时间也很长，其中的c14大部分已经崩溃。 因为该化石燃料中的c12比例比较高。 工业革命以来，由于大量化石燃料的燃烧，高浓度的c12进入大气，大气中c14的比率下降，碳的同位素比也发生了变化。 另外，即使温度上升，也会残留同位素信号。 未来的化学家可以通过化学方法分解接触我们时代的岩石层来发现这些明显的变化。 除元素和比例的峰外，人类的世岩层也可能在氮、塑料纳米粒子甚至合成类固醇上出现短峰。 因为，如果我们的遗迹留在未来，能够被未来的科学家检测到，那么现代岩石中存在的信号是否诉说着历史上的文明呢？

5千6百万年前，地球经历了古新世—始新世的极热。 在这个升温期间，地球的平均温度比我们今天的平均温度高9℃左右。 当时的地球上几乎没有冰，两极地区夏天的气温典型的是21摄氏度左右。 让我们来看看古纪——始新纪气候最温暖的同位素记录。 科学家发现升温期的碳和氧的同位素比很高，这个结果和上面推测的人类世界特征一样！ 另外，增温期其他事情显示的痕迹也和我们推测的人类世界信号相似。 例如，一件事发生在古新世―始新世极热事件数百万年后，这被称为始新系统的神秘起源。 例如白垩纪发生的大事，导致海洋在数千年以上失去了氧气。

这些是否表明曾经存在非人类工业文明？ 几乎可以肯定地说。 不是。 证据表明，全新世始新世气候的温暖期可能是由于大量埋藏的化石碳释放到空气体中造成的，但这些变化的时间尺度至关重要。 全新世始新世气候最温暖期的同位素峰值在数十万年间也有所上升。 但是，是什么使人类世界在地球历史上如此引人注目呢？ 答案是将化石碳排放到大气中的速度。 在一个地质时代，地球上的二氧化碳含量比今天要高，但是在追溯地球的几十亿年的历史中，从来没有这么多的埋藏碳这么快排放到大气中。 因此，地质记录中看到的同位素峰还不突兀，志留纪可能有工业文明的大假设。

但是还有一个问题。 如果某种早期工业文明存在的时间很短，我们可能不会轻易发现那种文明的痕迹。 全新世始新世气候最温暖期的高峰表明地球的时间尺度是对引起这种状况的原因的反应，不一定是导致这种状况的时间尺度。 这两个词通过峰值可以看到地球的变化，但不容易知道变化的原因。 因为时间尺度不清楚。 因此，要从古代沉积物中找出历史上真正存在某种短期文明的证据，就需要利用足够的专业性和足够新颖的检测方法。

这个问题很大，不能和普通论文相比。 加文和弗兰克都不相信地球上有5000万历史的古新世文明。 但是，如果有人问能否检测出古代工业文明的痕迹，我们只能真诚地回答。 我们根据任何文明可能对地球产生的正常影响进行推测。 这就是天体生物学对气候变化的观点。 文明建筑是指聚集地球上的能源，开展建设事业。 当文明达到真正行星的时间尺度时，该文明就会给其系统一点反馈。 这特别符合年轻文明，例如技术力量依然快速发展的人类文明。 但是，世界上没有免费的午餐，文明的发生可能是野蛮的成功。 例如化石燃料的采用成为了工业文明的原动力，但也影响着人类的健康。 虽然太阳能等能源的负面影响很低，但如果不对地球产生一定程度的影响，人类就无法为世界文明提供动力。

随着气候变化的加剧，人类需要寻找对环境影响小的能源，个体的负面影响也会降低。 因为，一个文明越持久，该文明对地区的影响就越小，这样，该文明留给后世的信号和痕迹也就越小，就越难发现。

另外，加文和弗兰克的工作开辟了地球是否上演了文明建设和崩溃的思辨可能性。 这些文明可能驱动了化石燃料展开了这个命运的循环。 如果一个文明采用化石燃料，那么该文明引起的气候变化可能会导致海洋中氧气含量的大幅下降。 这个低氧水平也被称为海洋缺氧，为煤炭石油等化石能源的产生创造必要的条件。 这样，一个文明的灭亡将为未来新文明的产生播种。

但是，即使文明最终消失，我们也会保护我们的家，我们的地球！

来源：安莎通讯社