Reptielenbedreigingen, Siluriërs genoemd, evolueerden op aarde vóór de mensheid - althans in de vertolking van het universum door "Doctor Who". Maar afgezien van science fiction, hoe zouden we weten of er een geavanceerde beschaving bestond op onze thuisplaneet, miljoenen jaren voordat slimme mensen opdoken?
Dit is een serieuze vraag en serieuze wetenschappers speculeren over de sporen die deze potentiële voorgangers mogelijk hebben achtergelaten. En ze noemen deze mogelijkheid de Siluriaanse hypothese.
Als het gaat om de jacht op geavanceerde buitenaardse beschavingen die in de hele kosmos zouden kunnen bestaan, moet men rekening houden met de wetenschap dat het universum ongeveer 13,8 miljard jaar oud is. In tegenstelling daarmee bestaat het complexe leven slechts ongeveer 400 miljoen jaar op het aardoppervlak en hebben mensen de afgelopen 300 jaar alleen industriële beschavingen ontwikkeld. Dit verhoogt de mogelijkheid dat industriële beschavingen al lang bestaan voordat menselijke bestaan ooit bestond - niet alleen rond andere sterren, maar zelfs op aarde zelf.
"Nu geloof ik niet dat er vóór onze eigen aarde een industriële beschaving bestond - ik denk niet dat er een beschaving van dinosauriërs was of een gigantische beschaving van luiaards", zei co-auteur Adam Frank, een astrofysicus aan de Universiteit van Rochester in New York. 'Maar de vraag hoe je eruit zou zien als het zo was, is belangrijk. Hoe weet je dat er geen is geweest? Het hele punt van de wetenschap is om een vraag te stellen en te zien waar het toe leidt. Dat is de essentie van wat wetenschap maakt zo spannend."
Het is onwaarschijnlijk dat artefacten van menselijke of andere industriële beschavingen na ongeveer 4 miljoen jaar op het oppervlak van een planeet worden gevonden, zei Frank en onderzoek co-auteur Gavin Schmidt, directeur van NASA's Goddard Institute for Space Studies in New York. Ze merkten bijvoorbeeld op dat stedelijke gebieden momenteel minder dan 1 procent van het aardoppervlak beslaan en dat complexe items, zelfs van vroege menselijke technologie, zeer zelden worden gevonden. Een machine die zo complex is als het Antikythera-mechanisme - dat wordt beschouwd als 's werelds eerste computer uit het oude Griekenland - bleef onbekend tot de ontwikkeling van uitgebreide klokken in RenaissanceEurope.
Men kan het ook moeilijk vinden om fossielen op te graven van wezens die mogelijk in industriële beschavingen hebben geleefd, voegde de wetenschappers eraan toe. Het deel van het leven dat verstard raakt, is altijd extreem klein: van alle vele dinosauriërs die ooit hebben geleefd, zijn er bijvoorbeeld maar een paar duizend bijna volledige fossiele exemplaren van de "verschrikkelijke hagedissen" ontdekt. Gezien het feit dat de oudst bekende fossielen van Homo sapiens zijn slechts ongeveer 300.000 jaar oud, er is geen zekerheid dat onze soort op de lange termijn zelfs in het fossielenbestand kan voorkomen, voegde ze eraan toe.
In plaats daarvan stelden de onderzoekers voor om te zoeken naar subtieler bewijs van industriële beschavingen in de geologische archieven van de aarde of andere planeten. De wetenschappers richtten zich op het kijken naar de tekenen van beschaving die mensen zouden kunnen creëren tijdens het Antropoceen, het geologische tijdperk dat wordt gekenmerkt door de invloed van mensen op de planeet.
'Na een paar miljoen jaar is elke fysieke herinnering aan je beschaving misschien verdwenen, dus je moet op zoek gaan naar sedimentaire afwijkingen, zaken als verschillende chemische balansen die er gewoon gek uitzien', zei Frank.
Een teken van industriële beschaving heeft mogelijk te maken met isotopen van elementen zoals koolstof. (Isotopen van een element variëren in het aantal neutronen dat ze bezitten in hun atoomkernen - koolstof-12 heeft bijvoorbeeld zes neutronen, terwijl koolstof-13 er zeven heeft.)
Zo hebben mensen die in industriële beschavingen leven een buitengewone hoeveelheid fossiele brandstoffen verbrand, waarbij meer dan 500 miljard ton koolstof uit steenkool, olie en aardgas in de atmosfeer is vrijgekomen. Fossiele brandstoffen komen uiteindelijk voort uit het plantenleven, dat bij voorkeur meer van de lichtere isotoop koolstof-12 absorbeert dan de zwaardere isotoop koolstof-13. Wanneer fossiele brandstoffen worden verbrand, veranderen ze de verhouding van koolstof-12 tot koolstof-13 die normaal gesproken wordt aangetroffen in de atmosfeer, de oceaan en de bodem - een effect dat later in sedimenten zou kunnen worden gedetecteerd als hints van een industriële beschaving.
Bovendien hebben menselijke industriële beschavingen ook manieren ontdekt om kunstmatig "stikstof vast te leggen" - dat wil zeggen om de krachtige chemische bindingen die stikstofatomen in paren in de atmosfeer bij elkaar houden te verbreken, waarbij de resulterende enkele stikstofatomen worden gebruikt om biologisch nuttige moleculen te creëren. De grootschalige toepassing van stikstofmeststoffen gegenereerd door stikstofbinding is al detecteerbaar in sedimenten ver van de beschaving, merkten de wetenschappers op.
Het Antropoceen veroorzaakt ook een massale uitsterving van een grote verscheidenheid aan soorten die waarschijnlijk zichtbaar zijn in het fossielenbestand. Menselijke industriële activiteit kan ook in het geologische archief zichtbaar blijken te zijn in de vorm van langlevende synthetische moleculen van kunststoffen en andere producten, of radioactieve neerslag van kernwapens.
Een wild idee dat de Silurische hypothese oproept, is dat het einde van een beschaving de kiem voor een andere zou kunnen zaaien. Industriële beschavingen kunnen dode zones in de oceanen veroorzaken, waardoor organisch materiaal (van de lijken van organismen in de zones) wordt begraven dat op den duur fossiele brandstoffen kunnen worden die een nieuwe industriële beschaving zouden kunnen ondersteunen. 'Je zou deze cycli in het geologische record kunnen zien', zei Frank.
Al met al zou nadenken over de impact die een eerdere beschaving op aarde heeft 'ons kunnen helpen na te denken over de effecten die men zou kunnen zien op andere planeten, of wat er nu op aarde gebeurt', zei Frank.
Schmidt en Frank hebben hun bevindingen op 10 april online gepubliceerd in een studie die zal worden gepubliceerd in een aanstaande uitgave van het tijdschrift International Journal of Astrobiology.
