Întrebarea dacă suntem singuri în Univers a fascinat și a intrigat omenirea de secole. De la legendele antice până la descoperirile științifice recente, dilema existenței extratereștrilor a fost o temă constantă în imaginația colectivă. Deși multe dintre teoriile și descoperirile privind viața extraterestră rămân controversate, ele continuă să provoace curiozitate și să genereze dezbateri.
Astfel, știința modernă a început să abordeze sistematic căutarea vieții extraterestre. Proiecte, precum SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence), au utilizat și utilizează radiotelescoape pentru a căuta semnale radio neobișnuite, cu lățime de bandă înguste, care ar putea proveni de la civilizații avansate din Univers. Aceste inițiative au fost urmate de căutări de exoplanete, care vizează identificarea planetelor situate în zone locuibile din alte sisteme stelare. De asemenea, misiuni spațiale, cum ar fi cele ale roverelor pe Marte și ale sondelor care explorează lunile înghețate ale lui Jupiter sau Saturn, au scopul de a căuta semne de viață microbiană. Descoperirile recente, cum ar fi prezența unor elemente chimice care ar putea susține viața pe Marte, sunt pași importanți în această direcție. Totuși, în ciuda eforturilor uriașe, nu am găsit încă dovezi categorice ale existenței vieții extraterestre.
Putem considera că startul știintei moderne de a căuta dovezi ale vieții extraterestre a fost dat de Giuseppe Cocconi și Philip Morrison cu un articol apărut în revista ”Nature”, în anul 1959, în care se demonstra capacitatea undelor radio de a trimite semnale interstelare. Ei afirmau că radiotelescoapele noastre au devenit suficient de performante pentru a detecta emisiile altor civilizații, transmise pe o lungime de undă de 21 cm (1.420,4 MHz), lungime specifică hidrogenului neutru, cel mai abundent element din univers. Ei considerau că alte inteligențe extraterestre ar fi folosit această lungime de undă ca pe o alegere logică din toată gama spectrului radio.
În anul următor, astrofizicianul și astronomul Frank Drake a inițiat Proiectul Ozma, prima cercetare serioasă care dezbătea problema semnalelor extraterestre. Pentru partea practică a proiectului, Drake a folosit radiotelescopul observatorului Green Bank (S.U.A), cu diametrul de 26 metri, pentru a monitoriza 2 stele apropiate, asemănătoare Soarelui nostru: Epsilon Eridani și Tau Ceti. Mai mult, în 1961, într-o primă reuniune a SETI la Green Bank, Frank Drake a formulat o ecuație ce avea să devină faimoasă. Prima formă oficială a ecuației a apărut într-o publicație din anul 1965.
Ecuația lui Drake (cunoscută și sub numele de Ecuația de la Green Bank) este mai mult un argument și o ecuație de natură probabilistică concepută nu pentru a estima numărul de posibile civilizații extraterestre (cum adesea greșit se vehiculează), ci pentru a stimula dialogul științific pe tema cercetării inteligenței extraterestre.
Ecuația lui Drake, împreună cu valorile sale estimative inițiale:
N=R* x fp x ne x fℓ x fi x fc x T unde:
• N= numărul de civilizații din galaxia noastră cu care comunicarea poate fi posibilă.
și
• R*= rata medie pe an de apariție a stelelor în galaxia noastră. Estimare: 1 stea/an.
• fp= numărul stelelor care au sisteme asemănătoare sistemului solar. Estimare: între 0.2 (o stea din cinci are sistem planetar) și 0,5 (jumătate dintre stele au planete).
• ne= numărul mediu de planete care pot sprijini apariția și existența vieții. Estimare: între 5 și 1.
• fℓ= numărul planetelor care îndeplinesc condițiile de apariție a vieții și pe care apare efectiv viața la un moment dat. Estimare: 1, deoarece toți cercetătorii au considerat că viața apare întotdeauna pe o planetă care întrunește condițiile de apariție a vieții.
• fi= numărul planetelor pe care a apărut viața și care a evoluat la inteligență. Estimare:1, deoarece toți cercetătorii au considerat că viața evoluează spre inteligență întotdeauna.
• fc= probabilitatea ca formele de viață inteligente să aibă capacitatea și dorința de comunicare cu alte civilizații. Estimare: între 0,2 (luând ca etalon civilizația noastră se consideră că ea s-a născut din 5 civilizații antice: egipteană, greacă, romană, hindusă și sumeriană) și 0,1 (a fost nevoie de zece civilizații antice pentru apariția celei actuale: egipteană, greacă, romană, hindusă, sumeriană, maiașă, incașă, olmecă, chineză și hitită). Așadar, doar 10-20% dintre ele sunt capabile de comunicare.
• T= timpul în care o civilizație atinge stadiul tehnologic avansat necesar comunicării cu alte civilizații stelare. Estimare: între 1000 și 100.000.000 de ani.
Estimările inițiale erau foarte optimiste și sugerau ca ar putea exista între câteva zeci și câteva sute de civilizații în galaxia noastră cu care am putea comunica. Ba chiar peste 50.000 sau mai mult dacă se foloseau valori estimative maxime! Trebuie să ținem seama că, la vremea respectivă, cunoștințele despre astronomie sau biologia planetară erau destul de limitate iar multe dintre valorile factorilor au fost pur speculative.
Principalele critici la adresa formulei s-au focusat nu pe ecuația în sine, ci pe faptul că valorile estimative pentru unii dintre factorii săi sunt conjecturali, generând un efect multiplicativ ce face ecuația imposibil de folosit pentru a trage concluzii ferme. Cercetările ulterioare au continuat să ajusteze aceste valori pe măsură ce cunoștințele noastre despre univers s-au imbogățit.
Iată de ce, de-a lungul timpului, multe modificări și schimbări au fost propuse.
Enumerăm câteva dintre ele:
a. teoria colonizării altor sisteme stelare de către civilizațiile extraterestre, cu o viteză de expansiune prestabilită, modifică ecuația și o transformă într-un set de 3 ecuații.
b. factorul de reapariție face referire la posibilitatea multiplicării ecuației cu numărul renașterilor unei civilizații inteligente pe planete unde ele au dispărut anterior. Factorul de multiplicare va depinde și de cauza extincției acelei civilizații: fie că e vorba de o dispariție naturală (care se intâmplă inevitabil după aprox 10.000 de ani), ori de condiții de locuire temporar sau definitiv inadecvate vieții acelei civilizații.
c. omul de stiință Alexander Zaitsev a propus introducerea factorului (fm ) METI (Messaging to Extra-Terrestrial Intelligence) în clasica ecuație Drake care cuantifică civilizațiile comunicative ce au conștiință (care se angajează în transmisiuni interstelare în mod deliberat).
N = R* fp ne fl fi fc fm T
d. astronomul Sara Seager a propus revizuirea ecuației în scopul găsirii planetelor care prezintă o anumită biosemnătură gazoasă. Aceste gaze se presupune a fi produse de organisme vii ce sunt prezente într-un număr suficient de mare astfel încât respectivele ”amprente” chimice se acumulează în atmosfera planetelor la altitudini ce pot fi detectate de telescoape spațiale.
N=N∗ x FQ x FHZ x FO x FL x FS
N = numărul planetelor cu semne detectabile de viață.
N∗ = numărul de stele observate;
FQ = fracțiunea stelelor care sunt ”tăcute”;
FHZ = fracțiunea stelelor cu planete ”stâncoase” în zona locuibilă;
FO = fracțiunea acelor planete care pot fi observate;
FL = fracțiunea planetelor care au viață;
FS = fracțiunea celor a căror viață produce urme detectabile de gaz.
Seager a accentuat faptul că această formulă nu anulează ecuația Drake. Ea se întemeiază însă pe noile descoperiri legate de miile de exoplanete deja observate și nu pe ipoteza că viața extraterestră este obligatoriu inteligentă sau că utilizează tehnologie radio. Si această ecuație are parte de tot atâtea limitări precum cea a lui Drake căci nu putem face decât estimări pentru valorile factorilor incluși in ea.
e. faimosul astronomul american Carl Sagan a făcut și el modificări ecuației:
N= N∗ x fp x Ne x Fl x Fi x FL
N = numărul civilizațiilor din galaxia Calea Lactee cu care comunicarea ar fi posibilă; și
• N∗ = numărul de stele din Calea Lactee;
• fp = fracțiunea acelor stele care au planete;
• Ne = numărul mediu de planete care pot, în mod potențial, să sprijine viața/stea care are planete;
• Fl = fracțiunea planetelor care pot sprijini viața și care pot avea viață pe ele la un moment dat;
• Fi = fracțiunea planetelor cu viață ce se poate transforma în una inteligentă (civilizații);
• Fc = fracțiunea civilizațiilor care dezvoltă o tehnologie ce poate transmite semnale detectabile ale existenței lor în spațiu;
• FL = fracțiunea duratei de viață a unei planete ce susține o civilizație tehnologică.
Frank Drake și ecuația sa
Lista poate continua căci abordările ecuației nu se opresc aici. O vom menționa și pe una dintre cele mai recente (2024), elaborată de Robert J. Stern și Taras V. Gerya, 2 cercetători care susțin că trebuiesc adăugate două noi variabile legate de existența plăcilor tectonice dar și a oceanelor și a continentelor. Ei consideră ca acestea din urmă sunt ingrediente absolut necesare pentru apariția și accelerarea evoluției vieții complexe și a inteligenței (prin aportul sporit de nutrienți, oxigenarea atmosferei și a oceanelor, temperarea climatului, crearea unei rate de distrugere a habitatelor, presiunea pusă asupra organismelor pentru a le forța să se adapteze, etc.). Biogeochimia postulează că suprafața solidă a Pământului și, în mod special, plăcile tectonice accelerează evoluția speciilor.
Aceste noi condiții introduse în ecuație ar face ca numărul planetelor capabile să susțină viața să reprezinte doar 0.0003% din numărul total. O diferență uriașă față de estimările inițiale, care indicau un factor de aproape 100% în cazul planetelor aflate în zona locuibilă a sistemului lor solar. Toate acestea ar putea explica de ce condițiile planetare pentru apariția vieții inteligente în galaxia noastră sunt atât de rare și ar rezolva totodată și faimosul paradox Fermi.
Despre Paradoxul Fermi, în textul ”Dar unde este toată lumea?” – Paradoxul Fermi, pe blogul nostru – LINK
Cu toate incertitudinile privind parametrii biologici și/sau astronomici, faimoasa Ecuație a lui Drake, precum toate celelalte ipoteze elaborate până acum sunt, în fapt, utile mai mult pentru a ne contura viziunea privind existența formelor de viață extraterestre dar nu pot fi folosite exclusiv pentru a obține date cuantificabile de încredere. În concluzie, singura cale, aparent viabilă în acest moment, ce ne rămâne de a afla despre viața în alte lumi este de a imagina, construi și dezvolta misiuni spațiale care să o caute.
foto: nationalgeographic.com, snexplores.org, Victor Habbick
