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NASA科学家提出挑衅性理论：如果地球上我们不是第一个先进文明呢？
志留纪假说提出了一个问题：真正古老文明的痕迹在今天是否还能被识别出来。
来源:ZME科学在地球四十亿年的宏大历史中，300年不过是一眨眼的功夫。然而，这一眨眼的功夫——我们的现代工业时代——已经极大地重塑了大气、海洋和沉积物。如果明天文明崩溃，1亿年后还会留下我们的任何痕迹吗？未来访问地球的外星生物能否判断这颗星球曾居住过一个先进文明？更令人震惊的是：如果在我们之前地球上曾存在过另一个文明，我们能发现吗？
这个问题位于“志留纪假说”的核心——这是NASA气候科学家加文·施密特和天体物理学家亚当·弗兰克在2018年《国际天体生物学杂志》上的一篇论文中提出的一个看似有趣但严肃的科学命题。
这个名字致敬了志留纪人——来自《神秘博士》的虚构古代智慧爬行动物物种。虽然这听起来像是阴谋论“古代外星人”爱好者可能想象的东西，但这个前提建立在扎实的地质学、天体生物学和气候科学之上。
“然而，我们并不是在暗示志留纪时期确实存在过智慧爬行动物，”作者在论文中澄清，以确保没有人误解他们。“也不是说实验核物理学有可能将它们从冬眠中唤醒。”
被时间遗忘的文明？
“志留纪假说”的核心是问：如果数百万年前——比如在泥盆纪或古新世——出现过工业文明，我们今天能找到任何痕迹吗？
根据施密特和弗兰克的说法，可能性很小。
首先，地质记录非常不完整。大部分洋壳最终被板块构造推回地幔，所以几乎没有超过约1.7亿年的洋壳幸存。在陆地上，侵蚀、埋藏和构造活动更快地抹去古老表面。“目前城市化面积不到地球表面的1%，”研究人员指出。数百万年后，这些地方中只有极小一部分有望在地质学家能够实际发现和研究的岩石中幸存。
即使是人类化石——仅有几十万年的历史——也以难以找到而闻名。因此，对于存在于1000万或1亿年前的文明来说，找到化石骨骼或失落城市的机会微乎其微。
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然而，还有另一种检测这种存在的方法：它的行星足迹。
沉积物中的幽灵
如果一个文明拥有工业，它很可能燃烧能源、改变土地利用并改变大气。这些变化可能在岩石和沉积物记录中留下微妙的标记——科学家称之为“地球化学指纹”。
我们自己的文明，虽然短暂，但已经留下了这样的印记。二氧化碳水平激增，海洋变暖和酸化，塑料颗粒正在沉降到海洋沉积物中。持久性合成化学品，如多氯联苯，甚至核试验产生的放射性同位素，可能存留数百万年。
“人类文明持续的时间越长，人们在记录中预期的信号就越大，”作者写道。但这引出了一个悖论：“一个社会越可持续……足迹就越小。”
一个长寿的、太阳能驱动的文明可能几乎不会留下痕迹。相比之下，一个由化石碳驱动的短暂文明会留下一个独特的同位素峰值，就像人类现在所做的那样。
当他们仔细研究地球的地质历史时，施密特和弗兰克发现了一些与今天的人类世惊人相似的事件。其中最突出的是古新世-始新世极热事件（PETM），这是5600万年前的一次全球快速变暖事件，由一次神秘的碳脉冲触发。
在PETM期间，全球温度跃升了5-7°C，海洋酸度上升，深海发生了大规模灭绝。一些金属含量激增，侵蚀加剧，这些特征与今天人类驱动的变化相呼应。
其他事件包括白垩纪和侏罗纪的海洋缺氧事件，留下了黑色页岩沉积和奇怪的化学特征。在某些情况下，它们也与大型碳同位素异常同时发生。
然而，这些古代事件通常与火山活动或构造运动有关。声称它们来自一个消失的文明将需要非凡的证据。弗兰克和施密特自己也不相信在人类之前存在过任何工业文明。
“我们知道，提出先前存在工业文明的可能性……可能导致相当不受约束的猜测，”作者警告。“在没有确凿证据之前，必须小心不要假设这种原因。”
为什么今天很重要——以及对星空的意义
这个思想实验可能有实际意义。我们对文明——包括我们自己的文明——的长期生存知之甚少。如果工业文明倾向于迅速崩溃，它们的地质遗产可能很薄弱。我们可能永远找不到它们的痕迹，就像无数人类社会——连同它们的语言、习俗、故事和发明——都已在历史中消失一样。有记录的历史只有大约5,500年，而我们的物种至少已经存在了30万年。
它也重新构架了我们如何寻找其他地方智慧生命的方式。著名的德雷克方程（估计银河系中可交流文明的数量）包括一个术语，表示这些文明持续多长时间。如果先进社会经常自我毁灭——或转向在沉积记录中很少留下痕迹的可持续模式——那么探测到它们的几率就会下降。
弗兰克和施密特敦促科学家创造性地思考；这是这项探究的主要目的。
“是否有其他类别的化合物会在数百万年时间尺度上在沉积物地球化学中留下独特痕迹？”他们问道。在火星或金星上进行深度钻探能否揭示类似的指纹？
“志留纪假说”不是为了证明古代失落文明的存在。正如我们所看到的，从非常微妙的地质痕迹中几乎不可能判断。相反，它更多是问文明留下什么迹象——以及这告诉我们关于我们自己的什么。
“虽然我们强烈怀疑在我们之前没有任何先前的工业文明存在过，”作者总结道，“以正式的方式提出这个问题……提出了与天体生物学和人类世研究相关的有用问题。”
本文最初于2025年6月发表，在重新发表前用新信息和图形进行了更新。