Свинец в атмосфере - новый техномаркер разумных цивилизаций?

[vsf]

Попалась на Ленте.ру сегодня неплохая статья
https://lenta.ru/news/2018/05/16/ice/

Оригинальный текст
https://phys.org/news/2018-05-pollution-greenland-ice-fall-ancient.html

Неплохое свидетельство того, как человеческая цивилизации оказывала значительно влияние на состав атмосферы даже в древние времена:





Из последнего графика следует, что добыча свинца в Римской империи на максимуме была беспрецендентна до 10 века нашей эры.

[vsf]

В дополнение можно посмотреть концентрацию свинца в ледяных кернах швейцарского ледника за более поздний период:



Т.е. пик концентрации приходился на 60-70-ые годы 20 века, а затем концентрация значительно снизилась по причине экологических мероприятий (к примеру, уменьшения содержания свинца в топливе).

Поэтому по факту речь идет о том, что свинец является техномаркером индустриальных цивилизаций, то есть тех, которые пока ещё не обеспокоены борьбой за экологию.

[noxx77]

Если о биологии мы сегодня можем довольно смело говорить, что наша - наиболее вероятная (или даже единственно возможная), то про инопланетную технику что-то сказать издалека трудно.
И потом, сам период цивилизации короток по сравнению с геологическими эпохами.

[AlexAV]

Неплохое свидетельство того, как человеческая цивилизации оказывала значительно влияние на состав атмосферы даже в древние времена:

Для поисках внеземных цивилизаций данный индикатор имеет тот недостаток, что источником поступления тяжёлых металлов в атмосферу (свинца, ртути и т.д.) может быть вулканизм. В вулканических флюидах они часто присутствуют в достаточно больших концентрациях. В случае Земли мы точно знаем, что никакого вулканизма достаточно сильного, чтобы вызнать аномалию, за рассматриваемый период не было и источником аномалии можем быть только мы. Однако в случае её обнаружения у другой планеты, про тектонику которой мы ничего не знаем, будет сложно дать данному явлению однозначную интерпретацию.

P.S. Хорошим индикатором достаточно развитой цивилизации вероятно мог бы быть Kr-85. Это короткоживущий радиоактивный изотоп с периодом полураспада 10 лет. Единственным его значимым источником на планете может быть только реакция деления ядер актиноидных элементов. В естественных условиях, по крайней мере для планеты возрастом несколько миллиардов лет, где соотношение U-235/U-238 мало, это достаточно маловероятный процесс. Без привлечение деятельности цивилизации объяснить сколько-нибудь заметное содержание этого изотопа в атмосфере будет совершенно невозможно (т.к. криптон инертный газ, то при работе АЭС и переработки ОЯТ он практически всегда угодит в атмосферу, как-то эффективно его задерживать практически невозможно).

[библиограф]

Из последнего графика следует, что добыча свинца в Римской империи на максимуме была беспрецендентна до 10 века нашей эры.

Из этой фразы следует, что вы совсем не знаете истории! Какая ещё Римская Империя в X веке?
476 год нашей эры, смещение Одоакром последнего римского императора, тут всё и кончилось!

Без привлечение деятельности цивилизации объяснить сколько-нибудь заметное содержание этого изотопа в атмосфере будет совершенно невозможно

Только нет никаких способов дистанционно измерить радиоактивность атмосферы  

[Fall63]

Свинец как индикатор? Гм , сомнительно. Где-то попадалась информация , что один только вулкан Этна выбрасывает ртуть в объеме 5% от всей антропогенной эмиссии в странах Средиземноморья. Ртуть - элемент еще более редкий , чем свинец (который тоже выбрасывается вулканами).

P.S. Хорошим индикатором достаточно развитой цивилизации вероятно мог бы быть Kr-85.

Это да , но тут будет проблема - трудно задетектировать. Учитывая объемы производства данного нуклида и скорость его распада , концентрация будет совсем уж мизерной. Может и возможно будет обнаружить сигнал , но не дальше определенного расстояния по причине его исключительной слабости...

[николай теллалов]

А если данная цивилизация по каким-то причинам не развивает ядерные технологии?

[Fall63]

А если данная цивилизация по каким-то причинам не развивает ядерные технологии?

Ну тогда только радиоволны отслеживать. Но опять же , скорее всего эта затея смысла лишена , так как похоже , что цивилизации создают большое количество радиоизлучения очень непродолжительное время...

[николай теллалов]

А если данная цивилизация по каким-то причинам не развивает ядерные технологии?

Ну тогда только радиоволны отслеживать. Но опять же , скорее всего эта затея смысла лишена , так как похоже , что цивилизации создают большое количество радиоизлучения очень непродолжительное время...

Похоже так.

Другой маркер возможно тогда придумать?

[neolopus]

Вообще замечательная штука эти маркеры:

Кислород в атмосфере - значит на планете, возможно, есть жизнь.
Свинец в атмосфере - значит на планете, возможно, некие существа обжигают руду и получают металлы.
Метан в атмосфере - значит на планете, возможно, развито сельское хозяйство - ну или идёт добыча нефти и газа.
Фреоны и хлорорганика в атмосфере - значит на планете, возможно, действует химическая промышленность, производятся пластмассы, заправляются холодильники и бутылочки с аэрозолями.

Или же нет. Не обжигают, не добывают и не заправляют. Особенность атмосферы такая просто.

Разве что безошибочные маркеры - это радиоволны и тот же криптон-85. Ну и, по-видимому, кислород...
Остальные маркеры - по большому счёту вероятностные...

[neolopus]

Ну тогда только радиоволны отслеживать. Но опять же , скорее всего эта затея смысла лишена , так как похоже , что цивилизации создают большое количество радиоизлучения очень непродолжительное время...

Зато они тянутся от планеты на многие световые года, десятки, а то и сотни св. лет в пространстве - эти радиоизлучения...

[AlexAV]

Кислород в атмосфере - значит на планете, возможно, есть жизнь.
Свинец в атмосфере - значит на планете, возможно, некие существа обжигают руду и получают металлы.
Метан в атмосфере - значит на планете, возможно, развито сельское хозяйство - ну или идёт добыча нефти и газа.
Фреоны и хлорорганика в атмосфере - значит на планете, возможно, действует химическая промышленность, производятся пластмассы, заправляются холодильники и бутылочки с аэрозолями.

Кстати кажется можно предложить ещё один достаточно чёткий индикатор цивилизации - элегаз, т.е. гексафторид серы SF6. Довольно широко используется в технике и достаточно стабилен. В тоже время в вулканических газах его нет, да и вообще едва ли он может образовываться в естественных абиогенных процессах (просто термодинамически).

[Dem]

Когда будет набрана статистика по атмосферам экзопланет - то соединение резко в неё не укладывающееся.

[Foma]

не нашел специализированной темы про техномаркеры, напишу сюда

arXiv:2411.18595: Potential technosignature from anomalously low deuterium/hydrogen (D/H) in planetary water depleted by nuclear fusion technology

Интересная идея - искать следы развитых цивилизаций по изотопному составу воды, который может стать аномальным из-за широкого применения термоядерного синтеза. Действительно, если сравнивать с ископаемыми топливами или даже ураном, термояд - это наиболее подходящий вариант энергетики для реально долгоживущей технологически развитой цивилизации. Даже при мощности потребления 1000-10000 ТВт (верхний предел, при котором произойдет необратимое изменение климата и планета станет непригодной для жизни) потребуется 180-18 млн лет, чтобы выжечь весь дейтерий в океане. Конкретные цифры зависят от объема гидросферы планеты и отношения D/H. Для Земли, а также комет и прочих ледяных тел, D/H~2e-4. Для планет-гигантов D/H ближе к ~2e-5 - величине, определяемой первичным нуклеосинтезом. Для экзопланет D/H пока не измерено, но картина там вероятно аналогичная, и все что ниже 2e-5 должно однозначно иметь искусственную природу. Да и просто ниже 1e-4 на землеподобной планете - уже подозрительно.

В качестве метода определения D/H предлагается полоса HDO на 3.7 мкм. JWST может надежно определить D/H на планетах TRAPPIST-1 за несколько десятков транзитов, ELT сможет определить D/H у Proxima Cen b за ночь наблюдений. Важной особенностью этого техномаркера является его долговечность и универсальность. Техногенные радиоизлучения видны лишь в период их использования, химические маркеры, например хлорфторуглероды, распадаются в атмосфере в течении десятков-сотен лет, а изотопный состав - это навсегда, изменить его можно лишь сменив атмосферу полностью. Даже если сама цивилизация исчезла миллионы лет назад, отношение D/H покажет ее следы. Даже если это была небиологическая цивилизация, а например мир машин, она будет обнаружена в любых, совершенно экзотических, неземных условиях. Лишь бы только время ее жизни составляло >1 млн лет и использовался термояд.