Ursprungliga uppskattningarRedigera

Det råder stor oenighet om värdena för dessa parametrar, men de ”kvalificerade gissningar” som Drake och hans kollegor använde sig av 1961 var:

• R∗ = 1 år-1 (1 stjärna som bildas per år i genomsnitt under galaxens livstid; detta betraktades som konservativt)
• fp = 0,2 till 0.5 (en femtedel till hälften av alla stjärnor som bildas kommer att ha planeter)
• ne = 1 till 5 (stjärnor med planeter kommer att ha mellan 1 och 5 planeter som kan utveckla liv)
• fl = 1 (100 % av dessa planeter kommer att utveckla liv)
• fi = 1 (100 % av dem kommer att utveckla intelligent liv)
• fc = 0.1 till 0,2 (10-20% av dessa kommer att kunna kommunicera)
• L = 1000 till 100 000 000 000 år (som kommer att pågå någonstans mellan 1000 och 100 000 000 000 år)

Insätter man ovanstående minimala tal i ekvationen får man ett minsta N på 20 (se: Resultatintervall). Om man sätter in de högsta siffrorna får man ett högsta värde på 50 000 000 000. Drake uppger att med tanke på osäkerheterna drog det ursprungliga mötet slutsatsen att N ≈ L, och att det troligen fanns mellan 1 000 och 100 000 000 planeter med civilisationer i Vintergatans galax.

Nuvarande uppskattningarRedigera

I detta avsnitt diskuteras och försöks listas de bästa nuvarande uppskattningarna för parametrarna i Drakeekvationen.

Hastigheten för stjärnbildning i vår galax, R∗Edit

De senaste beräkningarna från NASA och Europeiska rymdorganisationen visar att den nuvarande hastigheten för stjärnbildning i vår galax är ungefär 0,68-1,45 M☉ av material per år. För att få fram antalet stjärnor per år måste man ta hänsyn till den initiala massfunktionen (IMF) för stjärnor, där den genomsnittliga nya stjärnmassan är cirka 0,5 M☉. Detta ger en stjärnbildningshastighet på cirka 1,5-3 stjärnor per år.

Fraktion av de stjärnor som har planeter, fpRedigera

Nyligen gjorda analyser av mikrolensingundersökningar har visat att fp kan närma sig 1 – det vill säga att stjärnor omkretsas av planeter som regel, snarare än undantag; och att det finns en eller flera bundna planeter per Vintergatans stjärna.

Genomsnittligt antal planeter som kan stödja liv per stjärna som har planeter, neEdit

I november 2013 rapporterade astronomer, baserat på data från rymduppdraget Kepler, att det kan finnas så många som 40 miljarder planeter av jordstorlek som kretsar i de beboeliga zonerna hos solliknande stjärnor och röda dvärgstjärnor i Vintergatan. 11 miljarder av dessa uppskattade planeter kan kretsa kring solliknande stjärnor. Eftersom det finns ungefär 100 miljarder stjärnor i galaxen innebär detta att fp – ne är ungefär 0,4. Den närmaste planeten i den beboeliga zonen är Proxima Centauri b, som ligger så nära som ca 4,2 ljusår bort.

Konsensus vid Green Bank-mötet var att ne hade ett minimivärde mellan 3 och 5. Den nederländska vetenskapsjournalisten Govert Schilling har menat att detta är optimistiskt. Även om det finns planeter i den beboeliga zonen är det svårt att uppskatta antalet planeter med rätt proportioner av grundämnen. Brad Gibson, Yeshe Fenner och Charley Lineweaver fastställde att cirka 10 % av stjärnsystemen i Vintergatan är livsdugliga genom att de har tunga grundämnen, är långt ifrån supernovor och är stabila under tillräckligt lång tid.

Upptäckten av ett stort antal gasjättar som befinner sig i nära omloppsbana runt sina stjärnor har väckt tvivel om att livsuppehållande planeter vanligen överlever bildandet av sina stjärnsystem. Så kallade heta jupiter kan vandra från avlägsna banor till nära banor och på så sätt störa banorna för beboeliga planeter.

Å andra sidan är variationen av stjärnsystem som kan ha beboeliga zoner inte bara begränsad till stjärnor av soltyp och planeter av jordstorlek. Man uppskattar nu att även tidslöst låsta planeter nära röda dvärgstjärnor kan ha beboeliga zoner, även om dessa stjärnors flammande beteende kan tala emot detta. Möjligheten till liv på gasjättars månar (som Jupiters måne Europa eller Saturnus måne Titan) ger ytterligare osäkerhet till denna siffra.

Författarna till hypotesen om sällsynta jordklot föreslår ett antal ytterligare begränsningar för planeters beboelighet, bland annat att de ska befinna sig i galaktiska zoner med tillräckligt låg strålning, hög metallicitet hos stjärnorna och tillräckligt låg täthet för att undvika överdriven asteroiderbombardemang. De föreslår också att det är nödvändigt att ha ett planetsystem med stora gasjättar som ger skydd mot bombardemang utan en varm Jupiter, och en planet med plattektonik, en stor måne som skapar tidvattenbassänger och en måttlig axial lutning för att generera säsongsvariationer.

Fraktion av ovanstående som faktiskt fortsätter att utveckla liv, flRedigera

Geologiska bevis från jorden tyder på att fl kan vara hög; livet på jorden tycks ha börjat ungefär samtidigt som gynnsamma förhållanden uppstod, vilket tyder på att abiogenes kan vara relativt vanligt när förhållandena är de rätta. Dessa bevis tittar dock bara på jorden (en enda modellplanet) och innehåller antropisk bias, eftersom den studerade planeten inte valdes slumpmässigt, utan av de levande organismer som redan bebor den (vi själva). Ur ett klassiskt hypotesprövningsperspektiv finns det noll frihetsgrader, vilket innebär att det inte går att göra några giltiga uppskattningar. Om liv (eller bevis på tidigare liv) skulle hittas på Mars, Europa, Enceladus eller Titan som utvecklats oberoende av livet på jorden skulle det innebära ett värde för fl nära 1. Även om detta skulle öka frihetsgraderna från noll till ett, skulle det fortfarande finnas en stor osäkerhet i alla uppskattningar på grund av den lilla urvalsstorleken och risken att de inte verkligen är oberoende.

Temot detta argument står att det inte finns några bevis för att abiogenes skulle ha inträffat mer än en gång på jorden – det vill säga att allt jordiskt liv härstammar från ett gemensamt ursprung. Om abiogenesen var vanligare skulle man spekulera i att den har inträffat mer än en gång på jorden. Forskare har sökt efter detta genom att leta efter bakterier som inte är besläktade med annat liv på jorden, men inga har ännu hittats. Det är också möjligt att livet uppstod mer än en gång, men att andra grenar konkurrerades ut, eller dog i massutrotningar, eller försvann på andra sätt. Biokemisterna Francis Crick och Leslie Orgel betonade särskilt denna osäkerhet: ”För närvarande har vi inga som helst möjligheter att veta” om det är ”troligt att vi är ensamma i galaxen (universum)” eller om ”galaxen kan vara full av liv i många olika former”. Som ett alternativ till abiogenes på jorden föreslog de hypotesen om riktad panspermi, enligt vilken livet på jorden började med ”mikroorganismer som avsiktligt skickades hit av ett teknologiskt samhälle på en annan planet, med hjälp av ett särskilt obemannat rymdskepp med lång räckvidd”.

I 2020 föreslog forskare vid universitetet i Nottingham i en artikel en ”astrobiologisk kopernikansk” princip, baserad på principen om medelmåttighet, och spekulerade i att ”intelligent liv skulle bildas på andra planeter på samma sätt som på jorden, så inom några miljarder år skulle liv automatiskt bildas som en naturlig del av evolutionen”. I författarnas ramverk är fl, fi och fc alla inställda på sannolikheten 1 (säkerhet). Deras resulterande beräkning visar att det finns mer än trettio nuvarande teknologiska civilisationer i galaxen (om man bortser från felmarkerna).

Fraktion av ovanstående som utvecklar intelligent liv, fiRedigera

Detta värde är fortfarande särskilt kontroversiellt. De som förespråkar ett lågt värde, t.ex. biologen Ernst Mayr, påpekar att av de miljarder arter som har funnits på jorden har endast en blivit intelligent och härleder av detta ett litet värde för fi. På samma sätt anser hypotesen om sällsynta jordarter, trots deras låga värde för ne ovan, att ett lågt värde för fi dominerar analysen. De som förespråkar högre värden noterar livets allmänt ökande komplexitet med tiden och drar slutsatsen att uppkomsten av intelligens är nästan oundviklig, vilket innebär att fi närmar sig 1. Skeptiker påpekar att den stora spridningen av värden i denna faktor och andra gör att alla uppskattningar är otillförlitliga. (Se Kritik).

Och även om det verkar som om livet utvecklades strax efter jordens bildning, inträffade den kambriska explosionen, där en stor mängd flercelliga livsformer uppstod, en avsevärd tid efter jordens bildning, vilket antyder möjligheten att det krävdes särskilda förhållanden. Vissa scenarier som snöbollsjorden eller forskning om utdöende händelser har gett upphov till möjligheten att livet på jorden är relativt ömtåligt. Forskning om eventuellt tidigare liv på Mars är relevant eftersom en upptäckt att liv bildades på Mars men upphörde att existera skulle kunna höja vår uppskattning av fl, men skulle indikera att i hälften av de kända fallen utvecklades inte intelligent liv.

Oskattningar av fi har påverkats av upptäckter om att solsystemets bana är cirkelformad i galaxen, på ett sådant avstånd att den håller sig utanför spiralarmarna i tiotals miljoner år (undviker strålning från novae). Jordens stora måne kan också bidra till livets utveckling genom att stabilisera planetens rotationsaxel.

Det har gjorts ett kvantitativt arbete för att börja definiera f l ⋅ f i {\displaystyle f_{\mathrm {l} }\cdot f_{\mathrm {i} }} . Ett exempel är en Bayesiansk analys som publicerades 2020. I slutsatsen varnar författaren för att denna studie gäller jordens förhållanden. I bayesianska termer talar studien för att intelligens bildas på en planet med identiska förhållanden som jorden, men den gör det inte med hög säkerhet.

Fraktion av ovanstående som avslöjar sin existens via signalutsändning i rymden, fcEdit

För avsiktlig kommunikation gör det enda exempel vi har (jorden) inte mycket uttalad kommunikation, även om det finns vissa ansträngningar som endast täcker en liten del av de stjärnor som skulle kunna leta efter vår närvaro. (Se till exempel Arecibo-meddelandet). Det finns många spekulationer om varför en utomjordisk civilisation skulle kunna existera men välja att inte kommunicera. Det krävs dock ingen avsiktlig kommunikation, och beräkningar visar att nuvarande eller nära förestående teknik på jordnivå mycket väl skulle kunna upptäckas av civilisationer som inte är så mycket mer avancerade än vår egen. Enligt denna standard är jorden en kommunicerande civilisation.

En annan fråga är hur stor andel av civilisationerna i galaxen som är tillräckligt nära för att vi ska kunna upptäcka dem, om vi antar att de sänder ut signaler. Exempelvis skulle befintliga radioteleskop på jorden endast kunna upptäcka radiosändningar från jorden på ungefär ett ljusårs avstånd.

Livslängd för en sådan civilisation där den kommunicerar sina signaler ut i rymden, LEdit

Michael Shermer uppskattade L till 420 år, baserat på varaktigheten för sextio historiska jordiska civilisationer. Med hjälp av 28 civilisationer som är nyare än Romarriket beräknar han en siffra på 304 år för ”moderna” civilisationer. Man skulle också kunna hävda utifrån Michael Shermers resultat att de flesta av dessa civilisationers fall följdes av senare civilisationer som förde tekniken vidare, så det är tveksamt om de är separata civilisationer i samband med Drake-ekvationen. I den utvidgade versionen, som inkluderar återkomstantalet, spelar denna brist på specificitet i definitionen av enskilda civilisationer ingen roll för slutresultatet, eftersom en sådan civilisationsomsättning skulle kunna beskrivas som en ökning av återkomstantalet snarare än en ökning av L, vilket innebär att en civilisation återkommer i form av de efterföljande kulturerna. Eftersom ingen kunde kommunicera över interstellär rymd kan dessutom metoden att jämföra med historiska civilisationer betraktas som ogiltig.

David Grinspoon har hävdat att när en civilisation väl har utvecklats tillräckligt mycket kan den övervinna alla hot mot sin överlevnad. Den kommer då att bestå under en obestämd tidsperiod, vilket gör att värdet för L kan vara miljarder år. Om så är fallet föreslår han att Vintergatan kan ha ackumulerat avancerade civilisationer stadigt sedan den bildades. Han föreslår att den sista faktorn L ersätts med fIC – T, där fIC är den andel av kommunicerande civilisationer som blir ”odödliga” (i den meningen att de helt enkelt inte dör ut), och T representerar den tidsperiod under vilken denna process har pågått. Detta har fördelen att T skulle vara ett relativt lätt upptäckt tal, eftersom det helt enkelt skulle vara någon bråkdel av universums ålder.

Det har också ställts som hypotes att när en civilisation väl har lärt sig om en mer avancerad civilisation skulle dess livslängd kunna öka eftersom den kan lära sig av den andra civilisationens erfarenheter.

Astronomen Carl Sagan spekulerade i att alla termer, utom en civilisations livslängd, är relativt höga och att den avgörande faktorn för om det finns ett stort eller litet antal civilisationer i universum är civilisationens livslängd, eller med andra ord, de teknologiska civilisationernas förmåga att undvika självförstörelse. I Sagans fall var Drake-ekvationen en starkt motiverande faktor för hans intresse för miljöfrågor och hans ansträngningar att varna för farorna med kärnvapenkrigföring.

En intelligent civilisation kanske inte är organisk, eftersom vissa har föreslagit att artificiell intelligens kan ersätta mänskligheten.

ResultatintervallRedigera

Som många skeptiker har påpekat kan Drakeekvationen ge ett mycket brett intervall av värden, beroende på antagandena, eftersom de värden som används i delar av Drakeekvationen inte är väl etablerade. I synnerhet kan resultatet bli N ≪ 1, vilket innebär att vi sannolikt är ensamma i galaxen, eller N ≫ 1, vilket innebär att det finns många civilisationer som vi kan komma i kontakt med. En av de få punkter där det råder bred enighet är att närvaron av mänskligheten innebär en sannolikhet för att intelligens uppstår som är större än noll.

Som exempel på en låg uppskattning kan man kombinera NASA:s stjärnbildningshastigheter, hypotesens värde för sällsynta jordklot fp – ne – fl = 10-5, Mayrs syn på att intelligens uppstår, Drakes syn på kommunikation och Shermers uppskattning av livslängd:

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

ger:

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

dvs, vilket tyder på att vi förmodligen är ensamma i denna galax, och möjligen i det observerbara universum.

Å andra sidan, med större värden för var och en av parametrarna ovan, kan man få fram värden för N som är större än 1. Följande högre värden som har föreslagits för var och en av parametrarna:

R∗ = 1,5-3 år-1, fp = 1, ne = 0,2, fl = 0,13, fi = 1, fc = 0,2 och L = 109 år

Användning av dessa parametrar ger:

N = 3 × 1 × 0,2 × 0,13 × 1 × 0.2 × 109 = 15 600 000

Monte Carlo-simuleringar av uppskattningar av faktorerna i Drake-ekvationen baserade på en stjärn- och planetmodell av Vintergatan har resulterat i att antalet civilisationer varierar med en faktor 100.

Har andra teknologiska arter någonsin existerat?Edit

2016 modifierade Adam Frank och Woodruff Sullivan Drake-ekvationen för att bestämma hur osannolik sannolikheten för en teknologisk art på en viss beboelig planet måste vara, för att ge resultatet att jorden är värd för den enda teknologiska art som någonsin har uppstått, för två fall: (a) vår galax och (b) universum som helhet. Genom att ställa denna annorlunda fråga tar man bort osäkerheterna om livstid och samtidig kommunikation. Eftersom antalet beboeliga planeter per stjärna i dag kan uppskattas på ett rimligt sätt, är den enda återstående okända i Drakeekvationen sannolikheten för att en beboelig planet någonsin utvecklar en teknologisk art under sin livstid. För att jorden ska ha den enda teknologiska art som någonsin förekommit i universum beräknar de att sannolikheten för att en viss beboelig planet någonsin ska utveckla en teknisk art måste vara mindre än 2,5×10-24. På samma sätt måste sannolikheten att en planet i den beboeliga zonen någonsin ska hysa en teknologisk art vara mindre än 1,7×10-11 (cirka 1 på 60 miljarder) för att jorden ska ha varit det enda fallet där en teknologisk art har funnits under vår galax historia. Siffran för universum innebär att det är ytterst osannolikt att jorden är värd för den enda teknologiska art som någonsin har förekommit. Å andra sidan måste man för vår galax tro att färre än 1 av 60 miljarder beboeliga planeter utvecklar en teknologisk art för att det inte ska ha funnits åtminstone ett andra fall av en sådan art under vår galax historia.