Rombongan reptilia yang dipanggil Silurian berevolusi di Bumi sebelum manusia - sekurang-kurangnya dalam "Doktor Siapa" rendition alam semesta. Tetapi fiksyen sains mengetepikan, bagaimana kita akan tahu jika beberapa tamadun maju wujud di planet rumah kita berjuta-juta tahun sebelum manusia yang cerdas muncul?
Ini adalah persoalan yang serius, dan para saintis yang serius sedang membuat spekulasi tentang apa yang dapat ditinggalkan oleh pendahulu yang berpotensi ini. Dan mereka memanggil kemungkinan ini hipotesis Silurian.
Apabila ia memburu tamadun makhluk luar angkasa maju yang mungkin wujud di seluruh alam semesta, seseorang harus mengira dengan pengetahuan bahawa alam semesta adalah kira-kira 13.8 bilion tahun. Sebaliknya, kehidupan yang kompleks telah wujud di permukaan bumi hanya sekitar 400 juta tahun, dan manusia hanya membangun tamadun perindustrian dalam 300 tahun yang lalu. Ini menimbulkan kemungkinan bahawa tamadun perindustrian mungkin telah lama wujud sebelum manusia ada - tidak hanya sekitar bintang lain, tetapi juga di Bumi sendiri.
"Sekarang, saya tidak percaya tamadun perindustrian wujud di Bumi sebelum kita sendiri - saya tidak fikir ada tamadun dinosaur atau tamadun sloth pokok gergasi," kata pengarang penulis kajian Adam Frank, ahli astrofizik di Universiti Rochester di New York. "Tetapi persoalan tentang apa yang akan kelihatan seperti itu adalah penting, bagaimana anda tahu tidak ada satu pun? Inti sains adalah untuk bertanya dan melihat di mana ia membawa. Itulah intipati yang menjadikan sains sangat teruja."
Artifak peradaban industri manusia atau lain-lain tidak dapat dijumpai di permukaan planet selepas kira-kira 4 juta tahun, kata Frank dan pengkaji bersama kajian Gavin Schmidt, pengarah Institut Goddard untuk Pengajian Angkasa di NASA di New York. Sebagai contoh, mereka menyatakan bahawa kawasan bandar kini mengambil kurang dari 1 peratus permukaan Bumi, dan barang-barang yang kompleks, walaupun dari teknologi manusia awal, jarang ditemui. Mesin yang kompleks seperti mekanisme Antikythera - yang dianggap sebagai komputer pertama di dunia dari zaman purba Yunani - masih tidak diketahui sehingga perkembangan jam yang rumit di RenaissanceEurope.
Orang juga mungkin sukar untuk menggali fosil mana-mana makhluk yang mungkin hidup dalam peradaban perindustrian, tambah para saintis. Sebahagian kecil daripada kehidupan yang menjadi fosil sentiasa sangat kecil: Daripada semua dinosaur yang pernah hidup, contohnya, hanya beberapa ribu spesimen fosil yang hampir lengkap dari "kadal-kadal yang dahsyat" telah ditemui. Memandangkan fosil yang paling lama dikenali Homo sapiens hanya kira-kira 300,000 tahun, tidak ada kepastian bahawa spesies kami mungkin muncul dalam rekod fosil dalam jangka panjang, tambah mereka.
Sebaliknya, penyelidik mencadangkan mencari bukti yang lebih ketara mengenai peradaban industri dalam rekod geologi Bumi atau planet lain. Para saintis berfokus pada melihat tanda-tanda tamadun yang mungkin diciptakan oleh manusia semasa Anthropocene, zaman geologi yang dicirikan oleh pengaruh manusia di planet ini.
"Selepas beberapa juta tahun, apa-apa peringatan fizikal tamadun anda mungkin hilang, jadi anda perlu mencari anomali sedimen, perkara-perkara seperti baki kimia yang berbeza yang hanya kelihatan aneh," kata Frank.
Satu tanda tamadun perindustrian mungkin ada kaitan dengan isotop unsur-unsur seperti karbon. (Isotop elemen bergantung kepada bilangan neutron yang mereka miliki dalam nukleus atomnya - sebagai contoh, karbon-12 mempunyai enam neutron, manakala karbon-13 mempunyai tujuh.)
Sebagai contoh, manusia yang hidup dalam tamadun perindustrian telah membakar sejumlah bahan api fosil yang luar biasa, mengeluarkan lebih daripada 500 bilion tan karbon dari arang batu, minyak dan gas asli ke atmosfera. Bahan api fosil akhirnya berasal dari kehidupan tumbuhan, yang lebih disukai menyerap lebih banyak isotop karbon-12 lebih ringan daripada isotop karbon lebih berat-13. Apabila bahan api fosil terbakar, mereka mengubah nisbah karbon-12 hingga karbon-13 yang biasanya ditemui di atmosfer, lautan dan tanah - kesan yang kemudiannya dapat dikesan dalam sedimen sebagai petunjuk peradaban industri.
Di samping itu, perindustrian perindustrian juga telah menemui cara untuk membetulkan nitrogen secara artifisikal - iaitu, untuk memecahkan ikatan kimia yang kuat yang memegang atom-atom nitrogen secara berpasangan di atmosfera, menggunakan atom nitrogen tunggal yang dihasilkan untuk menghasilkan molekul yang berguna secara biologi. Penggunaan skala besar baja nitrogen yang dihasilkan melalui penetapan nitrogen sudah dapat dikesan dalam sedimen jauh dari tamadun, kata para saintis.
Anthropocene juga memancarkan kepupusan besar-besaran pelbagai spesies yang mungkin kelihatan dalam rekod fosil. Aktiviti perindustrian manusia juga boleh terbukti dapat dilihat dalam rekod geologi dalam bentuk molekul sintetik lama dari plastik dan produk lain, atau kejatuhan radioaktif daripada senjata nuklear.
Satu idea liar hipotesis Silurian menimbulkan adalah bahawa akhir satu tamadun dapat menanam benih untuk yang lain. Tamadun perindustrian boleh mencetuskan zon mati di lautan, menyebabkan bahan organik (dari mayat organisma di zon) untuk dikebumikan yang boleh, ke bawah, menjadi bahan api fosil yang dapat menyokong tamadun perindustrian baru. "Anda boleh melihat kitaran ini dalam rekod geologi," kata Frank.
Semua dalam semua, memikirkan kesan bahawa tamadun sebelumnya di Bumi "boleh membantu kita memikirkan kesan apa yang mungkin dilihat pada planet lain, atau tentang apa yang berlaku sekarang di Bumi," kata Frank.
Schmidt dan Frank mendedahkan penemuan mereka dalam talian pada 10 April dalam satu kajian yang akan diterbitkan dalam terbitan jurnal International Journal of Astrobiology yang akan datang.
