エイリアン文明はどのように気候変動に対処しますか？

新しい研究は大きな疑問を抱いています。持続可能な文明のようなものがありますか、おそらく私たち自身の銀河をはるかに超えたものでしょうか？ あるいは、すべての文明は自分自身を破壊する運命ですか？

「私たちが宇宙の最初の文明でなければ、それは私たちのような若い文明の運命がどのように進歩するかのルールになる可能性があることを意味する」

気候変動、森林減少、生物多様性の損失に直面して、持続可能な文明を作り出すことは、人類にとって最も緊急の課題の1つです。 しかし、この巨大な課題に直面したとき、私たちはほとんどすべての問題の最も重大な質問であるかもしれません：持続可能性が可能かどうかをどうやって知るのですか？

天文学者は、宇宙の星、銀河、彗星、ブラックホールのかなりの部分をインベントリしています。 しかし、持続可能な文明を持つ惑星は、宇宙にも含まれていますか？ あるいは、宇宙で起こった可能性のある文明は、それが引き起こす気候変動に陥る数百年前に終わりますか？

天体物理学者ロチェスター大学の物理学と天文学の教授であるアダム・フランクは、これらの質問に答えるための第一歩を踏み出した研究者の一員です。 ジャーナルの新しい研究で アストロバイオロジーこのグループは、これらの質問を「生態学的」観点から扱っている。

「星生物学は、惑星の状況における人生とその可能性の研究です」と、フランク氏は新しい本の著者でもあります 星の光：エイリアンの世界と地球の運命 （WW Norton、2018）,  この研究では、 「それは「エキソ文明」、あるいは私たちが通常エイリアンと呼ぶものを含む。

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フランクと彼の同僚は、気候変動に関する議論は、この広範な文脈ではめったに起こらないことを指摘しています。これは、惑星とその生物圏が我々が創り出したもののように進化した宇宙歴史の中で初めてではないという確率地球上で。

「私たちが宇宙の最初の文明でないならば、それは、私たち自身のような若い文明の運命がどのように進むのかという規則がある可能性があることを意味します」

4つのシナリオ

文明の人口が増えるにつれて、それはますます惑星の資源を使います。 惑星の資源を消費することによって、文明は惑星の状態を変えます。 要するに、文明と惑星はお互いに別々に進化していない。 彼らは相互依存的に進化し、私たち自身の文明の運命は、地球の資源をどのように使うかによって決まります。

文明惑星システムがどのように進化するかを説明するために、Frankと彼の共同研究者は、技術的に進歩した人口とその惑星が一緒に発展する方法を示す数学的モデルを開発しました。 文明や惑星を考えてみても、研究者は人間の文明のプロジェクトが生き残るために必要なものをよりよく予測することができます。

「ポイントは、気候変動の原動力が一般的なものであるかもしれないことを認識することです」とフランク氏は言います。 「物理法則は、私たちのようなエネルギー集約型の文明を構築する若い人口が、地球上でフィードバックを得ることを求めています。 この宇宙の文脈で気候変動を見ることは、今起こっていることとそれに対処する方法についてより良い洞察を与えるかもしれません。

研究者は数学的モデルを用いて、文明 - 惑星系で起こりうる4つの可能性のあるシナリオを見いだした。

1. ダイオフ： 人口と惑星の状態（平均気温のようなものによって示される）は非常に急速に上昇します。 最終的に、惑星の温度が上昇するにつれて条件が生き残るのが難しくなるにつれて、人口はピークを迎え、次に急速に減少します。 安定した人口レベルが達成されますが、ピーク人口のごく一部です。 「あなたが知っていた7の人のうち10がすばやく死亡したと想像してください。 「複雑な技術文明がこの種の変化から生き残ることはできないとはっきりしていない」

2. サステナビリティ： 人口と気温は上昇しますが、最終的にはどちらも壊滅的な影響なしに安定した値になります。 このシナリオは、人口が惑星に悪影響を及ぼしていることを認識し、石油などのインパクトのあるリソースを使用してから太陽エネルギーなどの影響を受けないリソースに切り替えるモデルで発生します。

3. リソースを変更せずに折りたたむ： 集団と温度は、集団がピークに達し、急激に降下するまで急速に上昇する。 これらのモデルでは、文明自体が完全に消滅するかどうかは明らかではないが、文明は崩壊する。

4. リソースの変更による折りたたみ： 人口と気温は上昇しますが、人口はそれが問題を引き起こしていると認識し、影響の大きいリソースから影響の少ないリソースに切り替わります。 しばらくの間、物事は横ばいに見えますが、その反応は遅すぎると分かり、人口はとにかく崩壊します。

「最後のシナリオは最も恐ろしいことだ」とフランク氏は言う。 「あなたが正しいことをしたとしても、あなたがあまりにも長い間待っていたとしても、あなたはまだ人口が崩壊する可能性がある」

イースター島を見る

研究者は、イースター島の住民など、絶滅した文明の事例研究に部分的に基づいてモデルを作成しました。 人々は400と700 CEの間で島の植民地化を開始し、10,000と1200 CEの間で1500のピーク人口に成長しました。 しかし、18th世紀になると、住民は資源を枯渇させ、人口は2,000の人々に急激に減少した。

イースター島の人口減少は、キャリー・キャパシティ（carry capacity）という概念、または環境がサポートできる種の最大数に関連しています。 文明の建物への地球の反応は、気候変動が本当にすべてであるとフランクは言います。

「本当に強い気候変動を経験すると、大規模な農業が大きく混乱するなど、運搬能力が低下する可能性があります。 気候変動によって雨が中西部に降りることがなくなったと想像してください。 私たちは食糧を育てることができず、人口は減るだろう」

現在、研究者は地球の運命を決定的に予測することはできません。 次のステップは、文明がどのような形のエネルギーを消費して成長する場合に、惑星がどのように行動するかについてのより詳細なモデルを使用することです。 その間、Frankは冷静な警告を出します。

「地球の気候を十分に変えれば、それを元に戻すことができないかもしれない」と彼は言う。 たとえ太陽系やその他の影響力の弱い資源を使い果たしたとしても、惑星はすでに変化しているので、遅すぎる可能性があります。 これらのモデルは、人口が独自に進化していると考えることはできません。 私たちは、惑星と文明が共に進化していると考える必要があります。

情報源： ロチェスター大学

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