Frank Drake escribiendo su famosa ecuación en una pizarra. Crédito:SETI.org
El 1 de noviembre 1961, varios científicos destacados se reunieron en el Observatorio Nacional de Radioastronomía en Green Bank, Virginia del Oeste, para una conferencia de tres días. El año anterior, esta instalación había sido el sitio del primer experimento SETI moderno (Proyecto Ozma), donde los famosos astrónomos Frank Drake y Carl Sagan usaron el telescopio Green Bank (también conocido como "Big Ear") para monitorear dos estrellas cercanas como el sol:Epsilon Eridani y Tau Ceti.
Si bien no tuvo éxito, Ozma se convirtió en un punto focal para los científicos interesados en este campo floreciente conocido como Búsqueda de Inteligencia Extraterrestre (SETI). Como resultado, Drake y Sagan estaban motivados para celebrar la primera conferencia SETI, donde se discutirá el tema de buscar posibles señales de radio extraterrestres. En preparación para la reunión, Drake preparó la siguiente ecuación heurística:
N =R * • f pag • n mi • f l • f I • f C • L
Esto se conocería como la "ecuación de Drake, "que es considerada por muchos como una de las ecuaciones más reconocidas en la historia de la ciencia. En el 60 aniversario de su creación, John Gertz, productor de cine, astrónomo aficionado, miembro de la junta con BreakThrough Listen, y el ex presidente de la junta directiva del Instituto SETI durante tres períodos, argumenta en un documento reciente que una reconsideración factor por factor está en orden.
En este papel, que fue aceptado recientemente para su publicación por el Revista de la Sociedad Interplanetaria Británica (JBIS), Gertz aboga por una ecuación revisada y mucha más búsqueda. Para romperlo la ecuación de Drake consta de los siguientes parámetros:
En lugar de ser un medio real para cuantificar el número de especies inteligentes en nuestra galaxia, el propósito de la ecuación estaba destinado a enmarcar la discusión sobre SETI. Además de resumir los desafíos a los que se enfrentan los científicos, se pretendía estimular el diálogo científico entre los asistentes a la reunión. Como Drake comentaría más tarde:
"Como planeé la reunión, Me di cuenta con unos días de anticipación que necesitábamos una agenda. Entonces escribí todas las cosas que necesitabas saber para predecir qué tan difícil será detectar vida extraterrestre. Y mirándolos se hizo bastante evidente que si multiplicabas todos estos juntos, tienes un numero NORTE, que es el número de civilizaciones detectables en nuestra galaxia. Esto tenía como objetivo la búsqueda por radio, y no buscar formas de vida primordiales o primitivas ".
Desde entonces, la ecuación de Drake ha alcanzado gran fama y notoriedad. Mientras que algunos científicos lo elogiarán como una de las contribuciones más importantes a la investigación científica, otros lo han criticado por sus evidentes incertidumbres y su naturaleza conjetural. Tales críticas enfatizan que al multiplicar variables inciertas, el nivel de incertidumbre crece exponencialmente, hasta el punto en que no son posibles conclusiones firmes.
Como explicó John Gertz a Universe Today por correo electrónico, los problemas asociados con la ecuación de Drake no han disminuido con el tiempo. Para muchos científicos, los profundos descubrimientos que se han producido en las últimas décadas (que han reducido el nivel de incertidumbre con algunas de las variables de la ecuación) han puesto en duda la utilidad misma de la ecuación en sí.
"La ecuación de Drake fue una heurística extraordinariamente útil al comienzo de la búsqueda moderna de inteligencia extraterrestre a principios de la década de 1960, ", dijo." Guió nuestro primer borrador de pensamientos sobre el tema. Sesenta años después sin embargo, es un edificio viejo y chirriante que debería ser barrido en favor de una nueva forma de pensar ".
Por el bien de su estudio, Gertz reconsideró cada una de las variables de la ecuación de Drake para determinar si todavía eran útiles para imponer restricciones a la posibilidad de vida inteligente. Para principiantes, estaba el parámetro R * , que Gertz describió como "inútil" por varias razones. Estos incluyen el hecho de que la tasa de formación de nuevas estrellas cambia con el tiempo y que Drake se limitó a estrellas similares al sol (que tienen una tasa de natalidad baja en comparación con varios otros tipos).
También, Existe la posibilidad de que las señales ET puedan ser de origen extragaláctico, y que el número de civilizaciones no está relacionado con el nacimiento de nuevas estrellas. Por estas razones, sugiere que R * debe ser reemplazado con n s , que denota el número de estrellas candidatas en la Vía Láctea que caen dentro de nuestro campo de visión. Esto sería considerable, Dado que las estrellas que se cree que son buenas candidatas para la habitabilidad incluyen el tipo G, Tipo K y tipo M (colectivamente comprenden más del 80% de las estrellas).
A continuación, existe el número de estrellas que tienen un planeta o sistema orbitando (la f pag parámetro), que era en gran parte desconocido en la época de Drake. Sin embargo, en las últimas dos décadas, el número de exoplanetas confirmados ha crecido exponencialmente (4, 383 y contando), gracias en gran parte al telescopio espacial Kepler. Estos descubrimientos sugieren que los planetas son ubicuos a las estrellas, lo que hace que los parámetros sean en gran medida irrelevantes.
El siguiente paso es otra consideración importante que ha surgido de los recientes descubrimientos de exoplanetas. Este es el número de planetas similares a la Tierra (también conocidos como "terrestres" o rocosos) que orbitan dentro de la zona habitable de su estrella madre (HZ) - n mi . Pero como han demostrado múltiples líneas de investigación, simplemente orbitar dentro del HZ de una estrella no es la única consideración. También hay el tamaño de un planeta, atmósfera, y la presencia de agua y actividad tectónica.
La definición de HZ también se limita a los planetas, mientras que la naturaleza de lunas como Ganimedes, Europa Encelado, Titán y otros sugieren que la vida podría existir en entornos de "océano lunar". También está el caso de Marte y Venus, ambos tenían agua corriente y temperaturas relativamente estables al mismo tiempo. Es decir, Gertz recomienda que n mi debe ser reemplazado por n tuberculosis , que denota el número total de cuerpos (planetas, lunas planetoides, etc.) que podrían soportar la vida en sus superficies o debajo de ellas.
El parámetro f l (planetas que desarrollarán vida) también es irremediablemente incierto, principalmente porque los científicos no están seguros de cómo comenzó la vida aquí en la Tierra. Las teorías actuales van desde piscinas primordiales y respiraderos hidrotermales hasta la siembra desde el espacio (litopanspermia) y entre sistemas estelares y galaxias (panspermia). Tampoco hay consenso sobre si la vida es omnipresente o rara, debido al hecho de que la búsqueda de vida extraterrestre (básica o de otro tipo) es tan pobre en datos.
A continuación, la fracción de planetas portadores de vida que darán lugar a una especie tecnológicamente competente (f I ) es especialmente problemático. En este caso, el problema se reduce a las vías evolutivas y si los factores que conducen al surgimiento del homo sapiens son o no comunes. En breve, no tenemos idea de si la evolución es convergente (favorece la inteligencia) o no convergente.
El penúltimo parámetro, la fracción de especies inteligentes que podrían estar intentando comunicarse con nosotros en este momento (f C ), está igualmente plagado de problemas. Por un lado, reconoce que no todas las especies tecnológicamente competentes podrán comunicarse con nosotros, o querer (al estilo de la hipótesis del "bosque oscuro"). En el otro, no tiene en cuenta dos consideraciones muy importantes.
Para uno, no considera la cantidad de tiempo que le toma a un transmisor o receptor hacer un solo circuito a través de varios objetos en nuestra galaxia. A menos que las señales se transmitan constantemente y con niveles de energía muy altos, las posibilidades de que alguna sea recibida son bastante desfavorables. Además, no tiene en cuenta la posibilidad de que las tecnofirmas (como las transmisiones de radio) se detecten involuntariamente.
Por eso, Getz recomienda que f C ser reemplazado por el parámetro f D , que es de naturaleza más amplia. Además de considerar los intentos de una civilización extraterrestre de comunicarse con nosotros, también influye en nuestra capacidad de detectar las firmas tecnológicas de una civilización. Después de todo, ¿De qué sirven los esfuerzos de señalización si los destinatarios previstos ni siquiera son capaces de recibir el mensaje?
Impresión artística de Breakthrough Listen Network. Crédito:Breakthrough Listen / Univ. de Machester / Daniëlle Futselaar
Último, pero ciertamente no menos importante, ahí está el complicado parámetro de L, la cantidad de tiempo que una civilización dependiente de la tecnología dedicará a intentar comunicarse con la Tierra. Tiempo extraordinario, este parámetro ha llegado a ser identificado como la vida útil de las civilizaciones, o cuánto tiempo pueden estar en un estado avanzado antes de sucumbir a la autodestrucción o al colapso ambiental.
El propio Carl Sagan admitió que de todos los parámetros de la ecuación de Drake, este fue, con mucho, el más incierto. En pocas palabras, no tenemos forma de saber cuánto tiempo puede persistir una civilización antes de que ya no sea capaz de comunicarse con el cosmos. We could no more predict how and when an extraterrestrial civilization might end than we could our own (though some people doubt we'll make it out of this century).
Another common consideration is the likelihood that by the time an extraterrestrial signal or messenger probe is found by another species, the civilization responsible for sending it will have long since died. This argument is part of the "brief window" hypothesis, which conjectures that advanced civilizations will invariably succumb to existential threats before another civilization can receive and respond to their transmissions. Getz explained:"[T]he Drake equation was predicated upon the notion that there is a finite number of currently existing alien civilizations ensconced among the stars, some of whom will be signaling their presence to us using radio or optical lasers. Sin embargo, this ignores another school of thought which holds that ET's far better strategy would be to send physical probes to our solar system to surveil and ultimately make contact with us.
"Such probes could represent information from innumerable civilizations, many of whom may have long ago perished. Si este es el caso, Drake's L is irrelevant, since the probe might far outlive its progenitor, and his N reduces to one, the single probe that makes its presence known to us through which alone we might communicate with the rest of the galaxy."
Por último, an updated version of the Drake Equation (based on Getz's analysis) would look like this:
N =ns • fp • ntb • fl • fi • fd • L
Crédito:Universe Today
Pobre de mí, when all the parameters (and their respective levels of uncertainty) are considered, we are left with some uncomfortable implications. Por un lado, it would be empirically simpler to conclude that humanity is currently the only technologically advanced civilization in the observable universe. O, as Getz concludes, it could serve as a call to action to reduce or eliminate these levels of uncertainty.
"The Drake equation sets out to determine N, the number of extant communicating civilizations, " he said. "There is simply no way to determine this by any known means other than by making contact with our first ET and asking it what it might know of the matter. The failure of the Drake equation paradoxically makes a robust SETI program all the more important, since no amount of armchair speculation can determine N."
As to what a robust SETI program would look like, he acknowledges that current efforts—epitomized by Breakthrough Listen—are a good start. As part of Breakthrough Initiatives (a non-profit organization founded by Yuri and Julia Milner in 2015) this 10-year, $100 million program is the most comprehensive survey ever undertaken in the search for technosignatures in the universe.
The project relies on radio wave observations made by the Green Bank Observatory and the Parkes Observatory in Southeastern Australia, as well as visible-light observations from the Automated Planet Finder at the Lick Observatory in San Jose, California. Combined with the latest in innovative software and data analysis techniques, the project will survey one million nearby stars, the entire galactic plane, and 100 nearby galaxies.
Sin embargo, in order for SETI research to truly advance to the point where the Drake equation can be used, two things are necessary:secure funding and dedicated observatories.
"Breakthrough Listen is a game-changer. Because of it, more SETI is accomplished in a single day than was ever before accomplished in a full year. Sin embargo, over the long term, much more needs to be done. Foremost is perpetual funding that can only be assured through an endowment.
"También, there is a need to build more telescopes dedicated to 24/7 [observation], particularly wide-field-of-view telescopes, because we can only guess from where ET's signal might arrive, and to train additional scientists who in turn might know that they can plan a career around SETI assured by a funded endowment."
Aside from the rigorous nature of looking for the proverbial needle in the cosmic haystack, one of the greatest challenges of SETI research is ensuring that funding will remain available. This is not unique to the field of SETI, but compared to space exploration and related endeavors; there is the constant battle to justify its existence. But considering that the payoff will be the single greatest discovery in the history of humanity, it is definitely worth the cost.
