Estimativas originaisEditar

Há um desacordo considerável sobre os valores destes parâmetros, mas os ‘palpites educados’ usados por Drake e seus colegas em 1961 foram:

• R∗ = 1 yr-1 (1 estrela formada por ano, na média ao longo da vida da galáxia; isto foi considerado como conservador)
• fp = 0,2 a 0.5 (um quinto a metade de todas as estrelas formadas terão planetas)
• ne = 1 a 5 (estrelas com planetas terão entre 1 e 5 planetas capazes de desenvolver vida)
• fl = 1 (100% destes planetas desenvolverão vida)
• fi = 1 (100% destes planetas desenvolverão vida inteligente)
• fc = 0.1 a 0,2 (10-20% dos quais serão capazes de comunicar)
• L = 1000 a 100.000.000 anos (que durarão entre 1000 e 100.000.000 anos)

Inserir os números mínimos acima na equação dá um N mínimo de 20 (veja: Alcance dos resultados). Inserindo os números máximos, obtém-se um máximo de 50.000.000. Drake afirma que dadas as incertezas, a reunião original concluiu que N ≈ L, e provavelmente havia entre 1000 e 100.000.000 planetas com civilizações na galáxia Via Láctea.

Estimativas atuaisEditar

Esta seção discute e tenta listar as melhores estimativas atuais para os parâmetros da equação de Drake.

Taxa de criação de estrelas em nossa galáxia, R∗Edit

Os cálculos mais recentes da NASA e da Agência Espacial Europeia indicam que a taxa atual de formação de estrelas em nossa galáxia é de cerca de 0,68-1,45 M☉ de material por ano. Para obter o número de estrelas por ano, isto deve levar em conta a função massa inicial (IMF) para as estrelas, onde a massa média de novas estrelas é de cerca de 0,5 M☉. Isto dá uma taxa de formação de estrelas de cerca de 1,5-3 estrelas por ano.

Fracção das estrelas que têm planetas, fpEdit

Análise recente dos levantamentos com microlentes descobriu que fp pode aproximar-se de 1 – isto é, as estrelas são orbitadas por planetas como regra, em vez da excepção; e que há um ou mais planetas ligados por estrela da Via Láctea.

Número médio de planetas que podem suportar vida por estrela que tem planetas, neEdit

Em Novembro de 2013, os astrónomos relataram, com base nos dados da missão espacial Kepler, que pode haver até 40 biliões de planetas do tamanho da Terra em órbita nas zonas habitáveis de estrelas semelhantes ao Sol e estrelas anãs vermelhas dentro da Via Láctea Galáxia. 11 bilhões destes planetas estimados podem estar orbitando estrelas semelhantes às estrelas solares. Como há cerca de 100 bilhões de estrelas na galáxia, isto implica que fp – ne é aproximadamente 0,4. O planeta mais próximo na zona habitável é Proxima Centauri b, que é tão próximo quanto cerca de 4,2 anos-luz de distância.

O consenso na reunião do Banco Verde foi que ne tinha um valor mínimo entre 3 e 5. O jornalista científico holandês Govert Schilling opinou que isso é otimista. Mesmo se os planetas estão na zona habitável, o número de planetas com a proporção certa de elementos é difícil de estimar. Brad Gibson, Yeshe Fenner e Charley Lineweaver determinaram que cerca de 10% dos sistemas estelares da galáxia Via Láctea são hospitaleiros para a vida, por terem elementos pesados, estarem longe de supernovas e serem estáveis por tempo suficiente.

A descoberta de numerosos gigantes gasosos em órbita próxima com as suas estrelas introduziu a dúvida de que os planetas que suportam a vida normalmente sobrevivem à formação dos seus sistemas estelares. Os chamados Jupiters quentes podem migrar de órbitas distantes para órbitas próximas, perturbando as órbitas dos planetas habitáveis.

Por outro lado, a variedade de sistemas estelares que podem ter zonas habitáveis não se limita apenas a estrelas do tipo solar e planetas do tamanho da Terra. Estima-se agora que mesmo os planetas fechados de forma ordenada perto de estrelas anãs vermelhas possam ter zonas habitáveis, embora o comportamento de queima dessas estrelas possa argumentar contra isso. A possibilidade de vida em luas de gigantes de gás (como a lua de Júpiter Europa, ou a lua de Saturno Titan) adiciona mais incerteza a esta figura.

Os autores da hipótese rara da Terra propõem uma série de restrições adicionais à habitabilidade dos planetas, incluindo estar em zonas galácticas com radiação adequadamente baixa, alta metalicidade estelar, e densidade baixa o suficiente para evitar o bombardeamento excessivo de asteróides. Eles também propõem que é necessário ter um sistema planetário com grandes gigantes de gás que forneçam proteção contra bombardeamentos sem um Júpiter quente; e um planeta com tectônica de placas, uma grande lua que cria poças de maré, e inclinação axial moderada para gerar variação sazonal.

Fração do acima que realmente desenvolve vida, flEdit

Provas geológicas da Terra sugerem que a fl pode ser alta; a vida na Terra parece ter começado ao mesmo tempo que as condições favoráveis surgiram, sugerindo que a abiogênese pode ser relativamente comum uma vez que as condições estão certas. No entanto, esta evidência só olha para a Terra (um único planeta modelo), e contém um viés antrópico, já que o planeta de estudo não foi escolhido aleatoriamente, mas pelos organismos vivos que já o habitam (nós mesmos). Do ponto de vista de um teste de hipóteses clássico, não existem graus de liberdade, permitindo que não sejam feitas estimativas válidas. Se a vida (ou evidência de vida passada) fosse encontrada em Marte, Europa, Enceladus ou Titã que se desenvolveu independentemente da vida na Terra, isso implicaria um valor para fl próximo de 1. Enquanto isso elevaria os graus de liberdade de zero para um, permaneceria uma grande incerteza sobre qualquer estimativa devido ao pequeno tamanho da amostra, e a chance deles não serem realmente independentes.

Contra este argumento é que não há evidências de abiogênese ocorrendo mais de uma vez na Terra – isto é, toda a vida terrestre tem uma origem comum. Se a abiogênese fosse mais comum, especular-se-ia que tivesse ocorrido mais de uma vez na Terra. Os cientistas têm procurado isso procurando por bactérias que não estão relacionadas com outras vidas na Terra, mas nenhuma foi encontrada ainda. Também é possível que a vida tenha surgido mais do que uma vez, mas que outros ramos tenham sido violados, ou que tenham morrido em extinções em massa, ou que se tenham perdido de outras formas. Os bioquímicos Francis Crick e Leslie Orgel deram ênfase especial a esta incerteza: “No momento não temos meios de saber” se é “provável que estejamos sozinhos na galáxia (Universo)” ou se “a galáxia pode estar pulando com vida de muitas formas diferentes”. Como alternativa à abiogênese na Terra, eles propuseram a hipótese de panspermia dirigida, que afirma que a vida na Terra começou com “microorganismos enviados para cá deliberadamente por uma sociedade tecnológica de outro planeta, por meio de uma nave espacial especial de longo alcance não tripulada”.

Em 2020, um trabalho de estudiosos da Universidade de Nottingham propôs um princípio “Copérnico Astrobiológico”, baseado no Princípio da Mediocridade, e especulou que “vida inteligente se formaria em outros planetas como tem na Terra, de modo que dentro de alguns bilhões de anos a vida se formaria automaticamente como uma parte natural da evolução”. No quadro dos autores, fl, fi, e fc estão todos definidos para uma probabilidade de 1 (certeza). Seu cálculo resultante conclui que existem mais de trinta civilizações tecnológicas atuais na galáxia (desconsiderando barras de erro).

Fração do acima que desenvolve vida inteligente, fiEdit

Este valor permanece particularmente controverso. Aqueles que favorecem um valor baixo, como o biólogo Ernst Mayr, apontam que dos bilhões de espécies que existiram na Terra, apenas uma se tornou inteligente e, a partir daí, inferir um valor mínimo para fi. Da mesma forma, a hipótese da Terra Rara, apesar de seu baixo valor para ne acima, também acha que um valor baixo para fi domina a análise. Aqueles que favorecem valores mais altos notam a complexidade geralmente crescente da vida ao longo do tempo, concluindo que o aparecimento da inteligência é quase inevitável, implicando um fi aproximando-se de 1. Os céticos assinalam que a grande dispersão de valores neste fator e outros tornam todas as estimativas pouco confiáveis. (Ver Crítica).

Além disso, enquanto parece que a vida se desenvolveu logo após a formação da Terra, a explosão Cambriana, na qual surgiu uma grande variedade de formas de vida multicelulares, ocorreu uma quantidade considerável de tempo após a formação da Terra, o que sugere a possibilidade de serem necessárias condições especiais. Alguns cenários, como a bola de neve Terra ou a pesquisa sobre os eventos de extinção, levantaram a possibilidade de que a vida na Terra seja relativamente frágil. A pesquisa sobre qualquer vida passada em Marte é relevante desde a descoberta de que a vida se formou em Marte, mas deixou de existir, pode elevar a nossa estimativa de vida, mas indicaria que em metade dos casos conhecidos, a vida inteligente não se desenvolveu.

Estimados de fi foram afectados pelas descobertas de que a órbita do Sistema Solar é circular na galáxia, a uma distância tal que permanece fora dos braços em espiral durante dezenas de milhões de anos (fugindo à radiação das novae). Além disso, a grande lua terrestre pode ajudar a evolução da vida, estabilizando o eixo de rotação do planeta.

Há um trabalho quantitativo para começar a definir f l ⋅ f i {\i {\i1}displaystyle f_{\i}mathrm {\i} cdot f_mathrm }} . Um exemplo é uma análise Bayesiana publicada em 2020. Na conclusão, o autor adverte que este estudo se aplica às condições da Terra. Em termos Bayesianos, o estudo favorece a formação de inteligência num planeta com condições idênticas às da Terra, mas não o faz com muita confiança.

Fração do acima revelando sua existência via liberação de sinal no espaço, fcEdit

Para comunicação deliberada, o único exemplo que temos (a Terra) não faz muita comunicação explícita, embora haja alguns esforços cobrindo apenas uma pequena fração das estrelas que poderiam procurar a nossa presença. (Veja a mensagem Arecibo, por exemplo). Há uma considerável especulação por que uma civilização extraterrestre pode existir, mas opta por não se comunicar. Entretanto, a comunicação deliberada não é necessária, e os cálculos indicam que a tecnologia atual ou quase futura da Terra pode muito bem ser detectável para as civilizações não muito mais avançadas do que a nossa. Por este padrão, a Terra é uma civilização comunicante.

Uma outra questão é que percentagem de civilizações na galáxia estão suficientemente próximas para nós detectarmos, assumindo que elas enviam sinais. Por exemplo, radiotelescópios terrestres existentes só poderiam detectar transmissões de rádio terrestres a cerca de um ano-luz de distância.

Tempo de vida de tal civilização em que ela comunica seus sinais para o espaço, LEdit

Michael Shermer estimado L como 420 anos, baseado na duração de sessenta civilizações terrestres históricas. Usando 28 civilizações mais recentes do que o Império Romano, ele calcula uma figura de 304 anos para as civilizações “modernas”. Também poderia ser argumentado dos resultados de Michael Shermer que a queda da maioria destas civilizações foi seguida por civilizações posteriores que carregaram sobre as tecnologias, assim que é duvidoso que são civilizações separadas no contexto da equação de Drake. Na versão expandida, incluindo o número de reaparição, esta falta de especificidade na definição de civilizações únicas não importa para o resultado final, uma vez que tal rotação da civilização poderia ser descrita como um aumento no número de reaparição em vez do aumento em L, afirmando que uma civilização reaparece na forma das culturas sucessoras. Além disso, desde que nenhuma poderia comunicar sobre o espaço interestelar, o método de comparar com civilizações históricas poderia ser considerado como inválido.

David Grinspoon argumentou que uma vez que uma civilização se desenvolveu bastante, poderia superar todas as ameaças à sua sobrevivência. Ela então durará por um período indefinido de tempo, fazendo o valor para L potencialmente bilhões de anos. Se este for o caso, então ele propõe que a galáxia Via Láctea pode ter estado acumulando constantemente civilizações avançadas desde que ela se formou. Ele propõe que o último fator L seja substituído por fIC – T, onde fIC é a fração das civilizações comunicantes que se tornam “imortais” (no sentido de que elas simplesmente não se extinguem), e T representando o período de tempo durante o qual este processo tem acontecido. Isto tem a vantagem de T ser um número relativamente fácil de descobrir, pois seria simplesmente uma fração da idade do universo.

Também se tem a hipótese de que, uma vez que uma civilização tenha aprendido de uma mais avançada, sua longevidade poderia aumentar, pois pode aprender com as experiências da outra.

O astrônomo Carl Sagan especulou que todos os termos, exceto a vida de uma civilização, são relativamente altos e o fator determinante se há um grande ou pequeno número de civilizações no Universo é a vida da civilização, ou em outras palavras, a capacidade das civilizações tecnológicas de evitar a autodestruição. No caso de Sagan, a equação de Drake foi um forte fator motivador para seu interesse em questões ambientais e seus esforços para alertar contra os perigos da guerra nuclear.

Uma civilização inteligente pode não ser orgânica, como alguns têm sugerido que a inteligência artificial pode substituir a humanidade.

Alcance dos resultadosEditar

Como muitos céticos têm apontado, a equação de Drake pode dar uma gama muito ampla de valores, dependendo das suposições, já que os valores usados em partes da equação de Drake não estão bem estabelecidos. Em particular, o resultado pode ser N ≪ 1, o que significa que provavelmente estamos sozinhos na galáxia, ou N ≫ 1, implicando que existem muitas civilizações que podemos contatar. Um dos poucos pontos de amplo consenso é que a presença da humanidade implica uma probabilidade de inteligência surgindo maior que zero.

Como exemplo de uma estimativa baixa, combinando as taxas de formação estelar da NASA, o raro valor da hipótese terrestre de fp – ne – fl = 10-5, a visão de Mayr sobre a inteligência surgindo, a visão de Drake da comunicação, e a estimativa de Shermer da vida útil:

R∗ = 1.5-3 yr-1, fp – ne – fl = 10-5, fi = 10-9, fc = 0,2, e L = 304 anos

gives:

N = 1,5 × 10-5 × 10-9 × 0,2 × 304 = 9,1 × 10-13

i.e, sugerindo que estamos provavelmente sozinhos nesta galáxia, e possivelmente no universo observável.

Por outro lado, com valores maiores para cada um dos parâmetros acima, valores de N podem ser derivados que são maiores que 1. Os seguintes valores maiores que foram propostos para cada um dos parâmetros:

R∗ = 1,5-3 yr-1, fp = 1, ne = 0,2, fl = 0,13, fi = 1, fc = 0,2, e L = 109 anos

O uso destes parâmetros dá:

N = 3 × 1 × 0,2 × 0,13 × 1 × 0.2 × 109 = 15.600.000

Monte Carlo simulações de estimativas dos factores da equação Drake baseadas num modelo estelar e planetário da Via Láctea resultaram num número de civilizações que varia por um factor de 100,

Alguma vez existiram outras espécies tecnológicas?Edit

Em 2016 Adam Frank e Woodruff Sullivan modificaram a equação de Drake para determinar quão improvável deve ser a probabilidade de uma espécie tecnológica em um determinado planeta habitável, para dar o resultado de que a Terra hospeda a única espécie tecnológica que já surgiu, em dois casos: (a) a nossa galáxia, e (b) o universo como um todo. Ao fazer esta pergunta diferente, eliminam-se as incertezas da vida e da comunicação simultânea. Como o número de planetas habitáveis por estrela pode hoje ser razoavelmente estimado, o único desconhecido na equação Drake é a probabilidade de um planeta habitável alguma vez desenvolver uma espécie tecnológica ao longo da sua vida. Para que a Terra tenha a única espécie tecnológica que já ocorreu no universo, eles calculam a probabilidade de um determinado planeta habitável alguma vez desenvolver uma espécie tecnológica deve ser inferior a 2,5×10-24. Da mesma forma, para que a Terra tenha sido o único caso de hospedar uma espécie tecnológica ao longo da história da nossa Galáxia, a probabilidade de um planeta de zona habitável alguma vez ter hospedado uma espécie tecnológica deve ser inferior a 1,7×10-11 (cerca de 1 em 60 bilhões). O número para o universo implica que é extremamente improvável que a Terra hospede a única espécie tecnológica que já ocorreu. Por outro lado, para a nossa Galáxia deve-se pensar que menos de 1 em 60 bilhões de planetas habitáveis desenvolve uma espécie tecnológica para que não tenha havido pelo menos um segundo caso de tal espécie na história passada da nossa Galáxia.