在澳大利亚西部,科学家从一堆古老锆石中挑出一颗年龄约为41亿年的。锆石这种物质特别坚硬,可以经受住高温高压,是地球上最“长寿”的矿物之一。这颗晶体里面包裹着一粒极其微小的石墨碳,测得的碳同位素比值与生物代谢产生的信号几乎完全相同。
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这就细思极恐。41亿年前的地球,按传统说法是处在小行星猛烈轰击的冥古宙时期,地表滚烫、环境恶劣,生命应该根本就无法生存下来。但是如果是生物来源的话,生命的出现时间就要比我们以前所想的早三亿年。
当然科学家也没有把话说死。非生物过程,陨石携带的碳、岩浆里的化学反应也会产生类似的碳同位素信号。这粒碳究竟是不是生命痕迹,目前还在争论之中。
但是真正使这个话题变得有意思的是NASA气候学家加文·施密特和物理学家亚当·弗兰克提出的一个思想实验,叫志留纪假说。
名字来自《神秘博士》中比人类早很多的一种智慧爬行动物。2018年他们发表了一篇论文,提出的问题很简单,如果存在过一个非人类的工业文明,我们怎么知道呢?
答案会让人感觉不太舒服,我们很可能根本发现不了。
地球的地壳不是静止的。板块运动一直在把旧地壳拖入地幔中重新熔化,海底沉积物的平均寿命也就一两亿年。地球上最古老的大片陆地在以色列内盖夫沙漠大约180万年左右。比它更早的地表要么被埋了,要么被侵蚀掉了,要么已经被回炉了。
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化石更不用说。恐龙在地球上称霸了1.8亿年,足够久了吧?但是人类找到的完整化石只有几千具。平均来说,每十万年只留下一个样本。如果一个工业文明只持续了十万年,在4亿年的复杂生命史里就是一闪而过,想要找到它的骨头,概率低得可以忽略不计。
那实物呢?高楼、大桥、手机,这些我们引以为豪的东西,能坚持多久?弗兰克有一个非常直白的说法,没有人会去寻找侏罗纪的iPhone。
就算是用再坚硬的材料,几百万年的风化和地质活动也会把它变成粉末。
所以施密特和弗兰克换了一个思路,不找东西,找化学信号。
一个工业文明必然会大能耗能。烧化石燃料的时候,会把大量的碳13含量较低的碳排放到大气中,而同位素异常会在沉积岩中被保存下来,保存时间长达数百万甚至几十亿年。塑料、合成污染物、核反应产物这些物质本来就在自然界不存在的,一旦出现在地质记录里,就成为强烈的工业活动证据。
问题就在于,你必须把沉积岩这些信号保存下来。板块运动几亿年一轮回,超过4亿年的地质记录基本被回收干净了。
更让人绝望的是论文里提到的“可持续悖论”。
一个文明越重视环保,能源利用的可持续性越好,它留下的地质痕迹就越轻微。反过来说,像我们这样的文明,大量使用化石燃料,排放速度非常快,就会造成碳同位素异常明显,因此地层中的特征就会很突出。从另一个角度看,如果考古学家想寻找我们的文明,就会发现由于人类行为造成了地层里面明显的碳同位素变化,因此才会被找到。
施密特和弗兰克又盯上了真实的一个地质事件,就是约5600万年前的“古新世-始新世极热事件”(PETM)。当时全球温度突然升高了5到8摄氏度,碳同位素也发生了很大的偏移,和人类烧化石燃料造成的异常形状相似。主流解释认为是火山喷发或者甲烷突然释放造成的,但是施密特的好奇心就在于万一不是呢?怎么辨别出一次自然的气候剧变,还是一次史前工业文明的自杀式排放?
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区别是速度。PETM的碳释放用了几万年,而人类只用了几百年就达到了类似的程度。如果未来的科学家在地层中发现某个远古时期碳同位素异常迅速上升的速度异常快,那就要考虑了。
但是,从另一个角度看,假说的价值并不是去证明史前文明的存在过,而是在于逼迫我们直面一个尴尬的事实,即人类对地球深部历史的了解远比想象的要少。
弗兰克自己也说过,他和施密特没有发现其他工业文明的证据。该假说的作用是提供一个“标尺”,当人们在地质记录里遇到不能解释的异常现象时,就会产生一种新的思考角度,即这个异常是不是纯粹自然产生的?
也许最让人心里发毛的,不是“我们是不是唯一”,而是那篇论文最后绕回来的那个问题,如果一个文明倒在了气候变化的十字路口,它留下的痕迹,大概也就那么薄薄一层,几毫米厚,混在几公里厚的沉积岩里。未来的“考古学家”即使挖到了,也分不清是文明的遗言还是火山喷发的一次。
如果真的有史前文明,那么他们最可能留下的是什么?几毫米的化学痕迹,还是我们根本没想到的东西?
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