Estimări originaleEdit

Există un dezacord considerabil cu privire la valorile acestor parametri, dar „presupunerile educate” folosite de Drake și colegii săi în 1961 au fost:

• R∗ = 1 an-1 (1 stea formată pe an, în medie pe durata de viață a galaxiei; acest lucru a fost considerat conservator)
• fp = 0,2 până la 0.5 (o cincime până la o jumătate din toate stelele formate vor avea planete)
• ne = 1 până la 5 (stelele cu planete vor avea între 1 și 5 planete capabile să dezvolte viața)
• fl = 1 (100% din aceste planete vor dezvolta viața)
• fi = 1 (100% dintre ele vor dezvolta viață inteligentă)
• fc = 0.1 până la 0,2 (dintre care 10-20% vor fi capabile să comunice)
• L = 1000 până la 100.000.000 de ani (care vor dura undeva între 1000 și 100.000.000 de ani)

Inserând numerele minime de mai sus în ecuație se obține un N minim de 20 (vezi: Intervalul de rezultate). Inserând numerele maxime se obține un maxim de 50.000.000.000. Drake afirmă că, având în vedere incertitudinile, la întâlnirea inițială s-a ajuns la concluzia că N ≈ L și că, probabil, există între 1000 și 100.000.000 de planete cu civilizații în galaxia Calea Lactee.

Estimări actualeEdit

Această secțiune discută și încearcă să enumere cele mai bune estimări actuale pentru parametrii ecuației lui Drake.

Rata de creare a stelelor în galaxia noastră, R∗Edit

Cele mai recente calcule ale NASA și ale Agenției Spațiale Europene indică faptul că rata actuală de formare a stelelor în galaxia noastră este de aproximativ 0,68-1,45 M☉ de materie pe an. Pentru a obține numărul de stele pe an, aceasta trebuie să țină cont de funcția de masă inițială (IMF) pentru stele, unde masa medie a stelelor noi este de aproximativ 0,5 M☉. Acest lucru dă o rată de formare a stelelor de aproximativ 1,5-3 stele pe an.

Fracțiunea acelor stele care au planete, fpEdit

Analizele recente ale studiilor de microlensing au descoperit că fp se poate apropia de 1, adică stelele sunt orbitate de planete ca regulă, mai degrabă decât ca excepție; și că există una sau mai multe planete legate pe fiecare stea din Calea Lactee.

Numărul mediu de planete care ar putea susține viața pe fiecare stea care are planete, neEdit

În noiembrie 2013, astronomii au raportat, pe baza datelor misiunii spațiale Kepler, că ar putea exista până la 40 de miliarde de planete de mărimea Pământului care orbitează în zonele locuibile ale stelelor asemănătoare Soarelui și ale stelelor pitice roșii din galaxia Calea Lactee. 11 miliarde dintre aceste planete estimate ar putea orbita în jurul stelelor asemănătoare Soarelui. Având în vedere că în galaxie există aproximativ 100 de miliarde de stele, acest lucru înseamnă că fp – ne este de aproximativ 0,4. Cea mai apropiată planetă din zona locuibilă este Proxima Centauri b, care se află la o distanță de aproximativ 4,2 ani-lumină.

Consensul la reuniunea de la Green Bank a fost că ne are o valoare minimă între 3 și 5. Jurnalistul științific olandez Govert Schilling a opinat că acest lucru este optimist. Chiar dacă există planete în zona locuibilă, numărul de planete cu proporția corectă de elemente este dificil de estimat. Brad Gibson, Yeshe Fenner și Charley Lineweaver au determinat că aproximativ 10% din sistemele stelare din galaxia Calea Lactee sunt ospitaliere pentru viață, prin faptul că au elemente grele, sunt departe de supernove și sunt stabile pentru o perioadă suficientă de timp.

Descoperirea a numeroși giganți gazoși pe orbite apropiate de stelele lor a introdus îndoiala că planetele care susțin viața supraviețuiesc în mod obișnuit formării sistemelor lor stelare. Așa-numitele Jupiteri fierbinți pot migra de pe orbite îndepărtate pe orbite apropiate, perturbând în acest proces orbitele planetelor locuibile.

Pe de altă parte, varietatea sistemelor stelare care ar putea avea zone locuibile nu se limitează doar la stele de tip solar și planete de mărimea Pământului. În prezent, se estimează că și planetele blocate de tide în apropierea stelelor pitice roșii ar putea avea zone locuibile, deși comportamentul de flăcări al acestor stele ar putea fi un argument împotriva acestui lucru. Posibilitatea existenței vieții pe lunile giganților gazoși (cum ar fi Europa, luna lui Jupiter, sau Titan, luna lui Saturn) adaugă un plus de incertitudine la această cifră.

Autorii ipotezei Pământului rar propun o serie de constrângeri suplimentare privind habitabilitatea planetelor, printre care se numără faptul de a se afla în zone galactice cu radiații suficient de scăzute, o metalicitate stelară ridicată și o densitate suficient de mică pentru a evita bombardamentul excesiv de asteroizi. Aceștia propun, de asemenea, că este necesar să existe un sistem planetar cu giganți gazoși mari care să ofere protecție împotriva bombardamentelor fără un Jupiter fierbinte; și o planetă cu tectonică în plăci, o lună mare care să creeze bazine de maree și o înclinare axială moderată pentru a genera variații sezoniere.

Fracțiunea din cele de mai sus care ajung efectiv să dezvolte viața, flEdit

Demonstrațiile geologice de pe Pământ sugerează că fl poate fi ridicată; viața pe Pământ pare să fi început cam în același timp cu apariția condițiilor favorabile, sugerând că abiogeneza poate fi relativ comună odată ce condițiile sunt potrivite. Cu toate acestea, aceste dovezi privesc doar Pământul (o singură planetă model) și conțin prejudecăți antropice, deoarece planeta de studiu nu a fost aleasă la întâmplare, ci de către organismele vii care o locuiesc deja (noi înșine). Din punctul de vedere al testării clasice a ipotezelor, există zero grade de libertate, ceea ce nu permite realizarea unor estimări valide. Dacă pe Marte, Europa, Enceladus sau Titan s-ar găsi viață (sau dovezi ale unei vieți trecute) care să se fi dezvoltat independent de viața de pe Pământ, aceasta ar implica o valoare pentru fl apropiată de 1. Deși acest lucru ar crește gradele de libertate de la zero la unu, ar rămâne o mare incertitudine asupra oricărei estimări din cauza dimensiunii mici a eșantionului și a șansei ca acestea să nu fie cu adevărat independente.

În contrapondere la acest argument se află faptul că nu există dovezi că abiogeneza a avut loc de mai multe ori pe Pământ – adică toată viața terestră provine dintr-o origine comună. Dacă abiogeneza ar fi fost mai frecventă, s-ar fi speculat că a avut loc de mai multe ori pe Pământ. Oamenii de știință au căutat acest lucru căutând bacterii care nu au nicio legătură cu alte forme de viață de pe Pământ, dar încă nu a fost găsită niciuna. De asemenea, este posibil ca viața să fi apărut de mai multe ori, dar ca alte ramuri să fi fost depășite de concurență, să fi murit în extincții în masă sau să se fi pierdut în alte moduri. Biochimiștii Francis Crick și Leslie Orgel au pus un accent deosebit pe această incertitudine: „În momentul de față, nu avem niciun mijloc de a ști” dacă „este probabil să fim singuri în galaxie (Univers)” sau dacă „galaxia poate fi plină de viață de multe forme diferite”. Ca alternativă la abiogeneza pe Pământ, ei au propus ipoteza panspermiei dirijate, care afirmă că viața pe Pământ a început cu „microorganisme trimise aici în mod deliberat de către o societate tehnologică de pe o altă planetă, prin intermediul unei nave spațiale speciale cu rază lungă de acțiune, fără pilot”.

În 2020, o lucrare a savanților de la Universitatea din Nottingham a propus un principiu „Copernican Astrobiologic”, bazat pe Principiul Mediocrității, și a speculat că „viața inteligentă se va forma pe alte planete așa cum s-a format pe Pământ, astfel că în câteva miliarde de ani viața se va forma automat ca parte naturală a evoluției”. În cadrul autorilor, fl, fi și fc sunt toate stabilite la o probabilitate de 1 (certitudine). Calculul lor rezultat concluzionează că există mai mult de treizeci de civilizații tehnologice actuale în galaxie (fără a lua în considerare barele de eroare).

Fracțiunea din cele de mai sus care dezvoltă viață inteligentă, fiEdit

Această valoare rămâne deosebit de controversată. Cei care sunt în favoarea unei valori scăzute, cum ar fi biologul Ernst Mayr, subliniază faptul că din miliardele de specii care au existat pe Pământ, doar una singură a devenit inteligentă și, de aici, deduc o valoare infimă pentru fi. De asemenea, cei care susțin ipoteza Pământului rar, în pofida valorii lor scăzute pentru ne de mai sus, consideră, de asemenea, că o valoare scăzută pentru fi domină analiza. Cei care sunt în favoarea unor valori mai mari remarcă complexitatea în general tot mai mare a vieții de-a lungul timpului, concluzionând că apariția inteligenței este aproape inevitabilă, ceea ce implică o fi apropiată de 1. Scepticii atrag atenția că răspândirea mare a valorilor acestui factor și a altora face ca toate estimările să nu fie fiabile. (Vezi Critici).

În plus, deși se pare că viața s-a dezvoltat la scurt timp după formarea Pământului, explozia cambriană, în care a apărut o mare varietate de forme de viață pluricelulare, a avut loc la o perioadă considerabilă de timp după formarea Pământului, ceea ce sugerează posibilitatea că au fost necesare condiții speciale. Unele scenarii, cum ar fi Pământul bulgăre de zăpadă sau cercetările privind evenimentele de extincție, au ridicat posibilitatea ca viața pe Pământ să fie relativ fragilă. Cercetările privind o eventuală viață trecută pe Marte sunt relevante, deoarece o descoperire a faptului că viața s-a format pe Marte, dar a încetat să mai existe, ar putea crește estimarea noastră de fl, dar ar indica faptul că, în jumătate din cazurile cunoscute, viața inteligentă nu s-a dezvoltat.

Stimările de fi au fost afectate de descoperirile conform cărora orbita Sistemului Solar este circulară în galaxie, la o asemenea distanță încât rămâne în afara brațelor spirale timp de zeci de milioane de ani (evitând radiația de la novae). De asemenea, luna mare a Pământului poate ajuta la evoluția vieții prin stabilizarea axei de rotație a planetei.

Au existat lucrări cantitative pentru a începe să se definească f l ⋅ f i {\displaystyle f_{\mathrm {l} }\cdot f_{\mathrm {i} }} . Un exemplu este o analiză bayesiană publicată în 2020. În concluzie, autorul avertizează că acest studiu se aplică la condițiile de pe Pământ. În termeni bayesieni, studiul favorizează formarea inteligenței pe o planetă cu condiții identice cu cele de pe Pământ, dar nu o face cu un grad ridicat de încredere.

Fracțiunea celor de mai sus care își dezvăluie existența prin emiterea de semnale în spațiu, fcEdit

Pentru comunicarea deliberată, singurul exemplu pe care îl avem (Pământul) nu face prea multe comunicări explicite, deși există unele eforturi care acoperă doar o fracțiune infimă din stelele care ar putea căuta prezența noastră. (A se vedea mesajul Arecibo, de exemplu). Există speculații considerabile cu privire la motivele pentru care o civilizație extraterestră ar putea exista, dar ar alege să nu comunice. Cu toate acestea, nu este necesară o comunicare deliberată, iar calculele indică faptul că tehnologia actuală sau din viitorul apropiat la nivelul Pământului ar putea fi detectabilă pentru civilizații nu mult mai avansate decât a noastră. După acest standard, Pământul este o civilizație care comunică.

O altă întrebare este ce procent de civilizații din galaxie sunt suficient de apropiate pentru a fi detectate de noi, presupunând că ele trimit semnale. De exemplu, radiotelescoapele existente pe Pământ ar putea detecta doar transmisiunile radio ale Pământului de la aproximativ un an lumină distanță.

Durata de viață a unei astfel de civilizații în care își comunică semnalele în spațiu, LEdit

Michael Shermer a estimat L la 420 de ani, pe baza duratei a șaizeci de civilizații pământene istorice. Folosind 28 de civilizații mai recente decât Imperiul Roman, el calculează o cifră de 304 ani pentru civilizațiile „moderne”. De asemenea, s-ar putea argumenta, pe baza rezultatelor lui Michael Shermer, că prăbușirea majorității acestor civilizații a fost urmată de civilizații ulterioare care au dus mai departe tehnologiile, astfel încât este îndoielnic că acestea sunt civilizații separate în contextul ecuației lui Drake. În versiunea extinsă, care include numărul de reapariție, această lipsă de specificitate în definirea civilizațiilor unice nu contează pentru rezultatul final, deoarece o astfel de rotație a civilizației ar putea fi descrisă ca o creștere a numărului de reapariție mai degrabă decât ca o creștere a lui L, afirmând că o civilizație reapare sub forma culturilor care îi succed. Mai mult, din moment ce niciuna nu ar putea comunica în spațiul interstelar, metoda comparației cu civilizațiile istorice ar putea fi considerată invalidă.

David Grinspoon a susținut că, odată ce o civilizație s-a dezvoltat suficient, ar putea depăși toate amenințările la adresa supraviețuirii sale. Ea va dura atunci o perioadă de timp nedeterminată, ceea ce face ca valoarea pentru L să fie potențial de miliarde de ani. Dacă acesta este cazul, atunci el propune ca galaxia Calea Lactee să fi acumulat în mod constant civilizații avansate încă de la formarea sa. El propune ca ultimul factor L să fie înlocuit cu fIC – T, unde fIC reprezintă fracțiunea de civilizații comunicante care devin „nemuritoare” (în sensul că pur și simplu nu se sting), iar T reprezintă durata de timp în care a avut loc acest proces. Acest lucru are avantajul că T ar fi un număr relativ ușor de descoperit, deoarece ar fi pur și simplu o fracțiune din vârsta universului.

De asemenea, s-a emis ipoteza că, odată ce o civilizație a aflat de o civilizație mai avansată, longevitatea sa ar putea crește, deoarece poate învăța din experiențele celeilalte.

Astronomul Carl Sagan a speculat că toți termenii, cu excepția duratei de viață a unei civilizații, sunt relativ mari și că factorul determinant pentru a stabili dacă există un număr mare sau mic de civilizații în univers este durata de viață a civilizației sau, cu alte cuvinte, capacitatea civilizațiilor tehnologice de a evita autodistrugerea. În cazul lui Sagan, ecuația lui Drake a fost un factor puternic de motivare pentru interesul său pentru problemele de mediu și pentru eforturile sale de a avertiza împotriva pericolelor războiului nuclear.

O civilizație inteligentă ar putea să nu fie organică, deoarece unii au sugerat că inteligența artificială ar putea înlocui umanitatea.

Gama de rezultateEditură

După cum au subliniat mulți sceptici, ecuația lui Drake poate da o gamă foarte largă de valori, în funcție de ipoteze, deoarece valorile folosite în porțiuni ale ecuației lui Drake nu sunt bine stabilite. În special, rezultatul poate fi N ≪ 1, ceea ce înseamnă că suntem probabil singuri în galaxie, sau N ≫ 1, ceea ce implică faptul că există multe civilizații pe care le-am putea contacta. Unul dintre puținele puncte de larg acord este că prezența umanității implică o probabilitate de apariție a inteligenței mai mare de zero.

Ca exemplu de estimare scăzută, combinând ratele de formare a stelelor de la NASA, valoarea ipotezei Pământului rar de fp – ne – fl = 10-5, punctul de vedere al lui Mayr privind apariția inteligenței, punctul de vedere al lui Drake privind comunicarea și estimarea lui Shermer privind durata de viață:

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

distribuie:

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

i.e, sugerând că suntem probabil singuri în această galaxie și, posibil, în universul observabil.

Pe de altă parte, cu valori mai mari pentru fiecare dintre parametrii de mai sus, se pot obține valori ale lui N care sunt mai mari decât 1. Următoarele valori mai mari care au fost propuse pentru fiecare dintre parametri:

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

Utilizarea acestor parametri dă:

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

Simulări Monte Carlo ale estimărilor factorilor ecuației lui Drake bazate pe un model stelar și planetar al Căii Lactee au dus la o variație a numărului de civilizații cu un factor de 100.

Au existat vreodată alte specii tehnologice?Edit

În 2016 Adam Frank și Woodruff Sullivan au modificat ecuația lui Drake pentru a determina cât de improbabilă trebuie să fie probabilitatea existenței unei specii tehnologice pe o anumită planetă locuibilă, pentru a da rezultatul că Pământul găzduiește singura specie tehnologică care a apărut vreodată, pentru două cazuri: (a) galaxia noastră și (b) universul ca întreg. Punând această întrebare diferită, se elimină incertitudinile legate de durata de viață și de comunicarea simultană. Deoarece numărul de planete locuibile pe fiecare stea poate fi astăzi estimat în mod rezonabil, singura necunoscută rămasă în ecuația lui Drake este probabilitatea ca o planetă locuibilă să dezvolte vreodată o specie tehnologică de-a lungul vieții sale. Pentru ca Pământul să aibă singura specie tehnologică care a apărut vreodată în univers, ei au calculat că probabilitatea ca orice planetă locuibilă să dezvolte vreodată o specie tehnologică trebuie să fie mai mică de 2,5×10-24. În mod similar, pentru ca Pământul să fi fost singurul caz de găzduire a unei specii tehnologice de-a lungul istoriei galaxiei noastre, probabilitatea ca o planetă din zona locuibilă să găzduiască vreodată o specie tehnologică trebuie să fie mai mică de 1,7×10-11 (aproximativ 1 la 60 de miliarde). Cifra pentru univers implică faptul că este extrem de puțin probabil ca Pământul să găzduiască singura specie tehnologică care a existat vreodată. Pe de altă parte, pentru galaxia noastră trebuie să ne gândim că mai puțin de 1 din 60 de miliarde de planete locuibile dezvoltă o specie tehnologică pentru a nu fi existat cel puțin un al doilea caz de apariție a unei astfel de specii de-a lungul istoriei trecute a galaxiei noastre.

.