Billede: ESA
Mennesker har haft en så dramatisk indvirkning på Jorden, at nogle videnskabsfolk siger, at vi har igangsat en ny geologisk tidsalder kendt som the Anthropocene. Et fascinerende nyt papir theorizes, at fremmede civilisationer kunne gøre de samme ting, omforme deres homeworlds i forudsigelige og potentielt påviselige måder. Forfatterne foreslår en ny klassifikation, ordning, der måler graden af hvilke planeter, der er blevet modificeret af intelligente værter.
Når en fjern exoplanet er opdaget, astronomer kategorisere det i henhold til dens mest åbenlyse fysiske funktioner og baneforhold. Som eksempler kan nævnes hot-Jupiters, Jord-lignende terrestriske planeter, og brune dværge. Med igangværende fremskridt i teleskop-teknologi, den dag kommer, da astronomerne vil være i stand til at udvide disse enkle beskrivelser, klassificering af en planet, der i henhold til andre funktioner, herunder atmosfærens kemiske sammensætning.
Men som en ny undersøgelse ledet af University of Rochester astrofysiker Adam Frank påpeger, kan vi i sidste ende være i stand til at placere exoplaneter, der inden for en astrobiological sammenhæng, også. I tillæg til at tage de sædvanlige fysiske foranstaltninger i betragtning, Frank og hans kolleger foreslår, at astronomer tage indflydelse af en hypotetisk planetens biosfære i betragtning—herunder konsekvenserne af en avanceret udenjordisk civilisation. Frank ‘ s hypotetiske planeter, rangeret fra den Klasse jeg igennem til Klasse V, spænder fra døde, rocky verdener igennem til planeter, hvor et væld intelligens har løst de problemer, der er forårsaget af sin egen eksistens, som overdreven brug af ressourcer og klimaforandringer. Desuden er der, som Frank har forklaret, at Gizmodo, er dette papir præsenterer mere end blot en planetarisk klassificering ordningen—det er en potentiel vejviser til en miljømæssigt bæredygtig fremtid. Hvis vi opdager tegn på en avanceret fremmed civilisation—og det er et stort hvis—vi kan lære en ting eller to om, hvordan vi kan være i stand til at overleve i fremtiden.
“Vi er i øjeblikket forsøger at forstå det næste skridt vi skal tage for at blive en bæredygtig civilisation, og det er egentlig derfor, vi arbejder på det,” sagde Frank. “Vi er nødt til at udvikle en bæredygtig version af den civilisation, som vi har i øjeblikket—men hvordan kan vi vide, at dette er endda muligt? Er Universet selv skabe civilisationer, der gør det?”
Faktisk, vi er på et kritisk tidspunkt i vores historie, hvor vi er skabelsen af planeten ifølge vores vilje—og så langt, at vi ikke laver et godt stykke arbejde for det. Der er løbende debat om, hvorvidt eller ikke at vores planet har krydset ind i de Anthropocene epoke, en ny geologiske kapitel, hvor vi er blevet den primære drivkraft for planetary change. Nogle forskere peger på, at halvdelen af planetens landjord er blevet hævdet, til human brug, eller at Jordens biogeokemiske kredsløb af kvælstof og fosfor, der er blevet radikalt ændret på grund af landbrug og brug af gødning, som bevis på, at vi har.
Mens den tekniske debat om, hvad der udgør bevis for en geologisk skift fortsætter, er det klart, at menneskeheden er ved at ændre Jorden er nogle ret dybe måder. Så meget, siger Frank, at vi er nødt til at placere vores planet, og Anthropocene sig selv, inden en astrobiological sammenhæng. Hvad der sker her på Jorden, siger Frank, er sandsynligvis sker andre steder i Galaksen. Selvom vi kan være tilbøjelige til at tro, at vores situation er noget speciel eller unik, har vi ingen god grund til at tro, det er virkelig tilfældet.
“Vi er nødt til at se på vores tilstedeværelse her på Jorden ikke som en engangs-historie, men som noget, der er sket en masse,” Frank fortalte Gizmodo. “Vi ved allerede en enorm mængde om, hvordan planeter arbejde, og hvordan planetsystemer reagere på [kemiske og biologiske] input. Med enhver civilisation, derfor, resultaterne er helt forudsigeligt. Sikker på, vil der være forskellige sociologiske aspekter, men alle civilisationer [for eksempel] har brug for til at høste energi, og bruge den.” Frank går langt som til at sige, at stort set enhver avanceret civilisation, som vores, bør de findes, er at løse problemet med klimaforandringer på et tidspunkt i sin udvikling.
Som nyt papir påpeger, menneskeheden, eller en fremmed intelligens for den sags skyld, er simpelthen et udtryk for den biosfære:
En verden, hosting en lang levetid energi-intensive civilisation skal dele i det mindste nogle ligheder i form af de termodynamiske egenskaber af den planetariske system. Forståelsen af disse egenskaber, selv i bredeste konturer, der kan hjælpe os med at forstå, i hvilken retning vi skal målrette vores indsats i udviklingen af en bæredygtig menneskelig civilisation.
“Vi er nødt til at placere os selv i denne sammenhæng,” siger Frank. “Men vi er i øjeblikket ved ikke hvordan.”
Det er der hvor de nye planetariske klassifikationer, der kommer i. I deres nye papir, Frank og hans kolleger overveje historie kombineret Jord-systemer, som er bundet tæt forhold mellem planetens atmosfære, ocean, is, lithosfæren (jorden), og biosfæren. Alle disse systemer påvirker hinanden, at ændre på den overordnede forfatning af planeten. Uden den biosfære, for eksempel, ville vi ikke have ilt. Og i dag, med vores store drivhus gas emissioner, vi påvirker stemningen yderligere. Med dette i tankerne, præsenterer forfatterne en planetarisk klassifikationssystem baseret på “den størrelsesorden, som forskellige planetariske processer—abiotiske, biotiske og teknologisk —skabe fri energi, dvs energi, der kan udføre et arbejde inden for systemet.”
“Vi er nødt til at udvikle en bæredygtig version af den civilisation, som vi har i øjeblikket—men hvordan kan vi vide, at dette er endda muligt? Er Universet selv skabe civilisationer, der gør det?”
Under den foreslåede ordning, er et Klasse i-planet er en verden med kun lidt eller ingen stemning overhovedet, svarende til Kviksølv. En Klasse II planet har en tynd atmosfære, der indeholder drivhusgasser, men ingen liv (tror Mars), mens gruppe III planeter har en tynd biosfæren, og nogle grundlæggende former for liv; vi har ingen eksempler på denne planet i vores solsystem, men i begyndelsen af Jorden kan have gået gennem denne fase. En Klasse IV planet er, hvor vi befinder os på nuværende tidspunkt—en orb med en tyk biosfære, der er opretholdt af fotosyntetiske aktivitet, og hvor livet (herunder intelligent liv) er kraftigt påvirker den planetariske flow af energi. Endelig, der er den hypotetiske Klasse V planet—en verden, hvor en teknologisk civilisation har fundet en måde at leve i harmoni med sit hjem planet.
“En Klasse V, hvor energi høst civilisation er kommet til en slags samarbejdsaftale med biosfæren,” siger Frank. “Det har regnet ud, hvordan til at høste energi fra kombineret planetariske systemer på en måde, der ikke kører planeten ind i en negativ situation, sådan at en intelligent civilisation ikke kan dræbe sig selv.”
På dette tidspunkt, siger Frank, en civilisation, har lært at tænke som en planet, og det er regnet ud, reglerne i spillet. Det er i stand til at ændre og justere sine egne aktiviteter, og som sandsynligvis biosfæren sig selv, sådan at den civilisation—og planet—kan være holdbar på lang sigt. Frank har mistanke om, at vi vil til sidst være i stand til at opdage Klasse V planeter, picking up på forskellige technosignatures, som dem, der produceres af massive planetariske solar farms, eller tegn på energi, der omdannes til nyttigt arbejde, der fører til en usædvanlig stigning i energi dissipation ikke et udtryk for naturlige kilder.
Hvordan til at Måle Strømmen af Fremmede Civilisationer Hjælp Kardashev Skala
Vi har endnu til at komme i kontakt med en udenjordisk civilisation. Hvis de er derude, og…
Læs mere
Ikke tilfældigt, for denne ordning er, der minder om Kardashev skala—et forsøg på at klassificere den mængde energi, der er til rådighed til at hypotetiske udenjordiske civilisationer. I henhold til denne ordning, Kardashev jeg civilisationer har udnyttet kraften af deres værtsstjerne, KII civilisationer kan fange al den energi, der produceres ved deres solsystem, og k iii væsentlig nemmere civs har galaktisk skala energi til deres rådighed. Frank siger, at hans foreslåede planetarisk målestok kan arbejde sammen med den Kardashev skemaet, men at for at en civilisation til at nå KII-status, skal det for det første lever i en Klasse V planet.
“Du er nødt til at komme til en Klasse V planet og være der et stykke tid, før du kommer til at blive en KII civilisation,” sagde han til Gizmodo. “Først derefter kan du begynde at bekymre sig om at opbygge Dyson sfærer [og andre megaprojekter]. En civilisation er nødt til at gøre det gennem den flaskehals, eller det vil ikke gøre det yderligere. Først derefter kan vi tale om, hvor realistisk det er at bevæge sig fremad. Den Kardashev ordning giver ingen mening, hvis du ikke engang kan komme til en KI—status-planeter har deres egne regler.”
Frank siger, at hans hold er foreslået planetariske klassifikationer er blot en begyndelse, og at deres hold er blot at pege i retning af et potentielt nyt område for forskning. “Jeg håber, at dette er begyndelsen på et nyt område, vi skal høre i Anthropocene,” sagde han. “Denne undersøgelse er begyndelsen og ikke slutningen.”
Avi Loeb, en astronom ved Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, der ikke var involveret i den nye undersøgelse, siger, at de nye rammer har praktiske forbindelser til fremtidige observationer af planeternes atmosfærer, men også tilskynde os til at reflektere over den effekt, vi har på Jorden.
“For eksempel, ved at observere andre Jorden-lignende planeter, vi kan finde tegn for ‘miljø kirkegårde’ af civilisationer, der ødelagde deres naturlige habitat,” Loeb fortalte Gizmodo. “Måske dette vil overbevise politikerne om at tage bedre vare på vores egen planet, for at undgå en lignende skæbne. Dette er en interessant måde, som astronomi kunne have en effekt på vores samfund.”
Anders Sandberg, en forsker ved Oxford er Fremtiden for Menneskeheden Institut, kan lide “termodynamiske” tilgang, der siger, at civilisationer er fysiske systemer, også.
“For eksempel, ved at observere andre Jorden-lignende planeter, vi kan finde tegn for ‘miljø kirkegårde’ af civilisationer, der er ødelagt. “Måske dette vil overbevise politikerne om at tage bedre vare på vores egen planet, for at undgå en lignende skæbne.”
“At analysere, hvordan den energi, materie og information flyder, er nyttigt at få nogle beregninger af, hvad de kan gøre og hvordan de ser ud,” Sandberg fortalte Gizmodo. “Ligesom vi ønsker at klassificere planeter ved deres geokemi og måske deres type af biosfæren, det giver mening at tilføje den civilisation type, også. Selvfølgelig, til rent faktisk at bruge det vi har brug for at observere et par planeter som denne.”
Sandberg, der var ikke involveret i den nye undersøgelse, underværker, hvis det klassifikationssystem, der kan indeholde et højere niveau, såsom Klasse VI eller VII planeter, og omfatter noget, ud over en rent teknologisk civilisation. Men problemet er, at som han ser det, er, at det kan være svært at skelne niveauerne fra hinanden.
“For os, at livet er meget forskellig fra ikke-liv, men jeg spekulerer på, hvis der er altid en tydelig adskillelse,” siger han. “På samme måde, bør vi overveje, tuer og beaver dæmninger som de tidligste spor af en technosphere? De nyttige ting er, at det hjælper med at analysere hele spørgsmålet i form af fysik—men det kan også være et problem: hvad ville denne ordning går glip af? Som [forskerne] point ud af om Kardashev skala, er det netop beskriver mængden af energi, der flyder, ikke, hvordan det er at løbe. Jeg kan sige, at det også betyder noget, hvordan den energi, der er kontrolleret og koordineret—er de strømme, der er organiseret på store skalaer, og hvordan?”
Ingen tvivl om, at Frank ‘ s nye klassifikation systemet er langt fra perfekt, og helt sikkert ikke komplet. Men ligesom i enhver spirende felt, der er flere mysterier end der er svar. Forhåbentlig med den næste generation af rumbaserede teleskoper vil vi begynde at opdage disse technosignatures i den atmosfære af fjerne exoplaneter og tage inspiration fra civilisationer, som har en eller anden måde fundet ud af en måde at leve i harmoni med deres planet.
Det er også fuldt ud muligt, at vores søgninger vil give noget. Vores teknologier kan aldrig få så avanceret, at vi kan registrere biosignaturer af mikrobielle liv på andre planeter, endsige de subtile forskelle mellem en Klasse IV og V planet. Hvad mere er, har vi ingen grund til at tro, at en Klasse V planet overhovedet eksisterer. Vores nuværende teknologiske stadie kan være så avanceret, som det bliver, med ressourceudtømning, forurening, klimaændringer, og apokalyptisk teknologier, der tjener som uigennemtrængelige filtre.
Det betyder ikke, at vi ikke bør se. Hvis vi finder noget, vi vil forblive i den samme boble af uvidenhed, vi i øjeblikket befinder os i nu. Men hvis vi finder biosignaturer eller fremmede radio-emissioner, vil vi endelig ved, at livet er mulige andre steder. Vi kan endda finde en batch af Klasse i-IV planeter, men ikke en enkelt Klasse V planet, som ville være alarmerende. Men som det så ofte er sagt, er fravær af bevis ikke bevis på fravær.
[Anthropocene]