La ecuación de Drake se desarrolló para predecir la probabilidad de detectar otra civilización inteligente en nuestra galaxia. En el foro de la NASA, Frank Drake, que formuló la ecuación 42 años atrás, moderó un debate entre el paleontólogo Peter Ward, coautor del libro “Excepción Tierra” (“Rare Earth”), y el astrónomo David Grinspoon, autor del libro de próxima publicación “Planetas solitarios: La filosofía natural de la vida alienígena” (“Lonely Planets: The Natural Philosophy of Alien Life”).
En este capitulo de la serie, el Dr. Drake explica la historia y el contenido de su famosa ecuación. El Dr. Drake es el director del Centro para el estudio de la vida en el Universo en el Instituto SETI en Mountain View, CA. También es presidente emérito del panel de administradores del Instituto SETI, y profesor emérito de astronomía y astrofísica en la universidad de California en Santa Cruz.
Los capítulos subsecuentes incluirán los comentarios realizados por los Dres. Ward y Grinspoon y el debate que siguió a las consideraciones iniciales. Capítulos 1 * 2 * 3 * 4 * 5
#3#Frank Drake: Es un placer y un honor estar con todos ustedes, exobiólogos, esta noche. Cuando empecé en este juego no había exobiólogos. Por tanto el verles a todos ustedes ahí es un gran progreso.
Querría empezar dándoles una pequeña reseña histórica y una breve descripción de la ecuación. Todo empezó poco antes de que realizara la primera búsqueda de señales de radio de inteligencias extraterrestres en el Observatorio Nacional de Radio Astronomía en Green Bank. Esto fue en 1960. Al mismo tiempo, se publicó un artículo muy seminal de Philip Morrison y Giuseppe Cocconi, señalando lo que yo ya había comprendido, y es que teníamos la capacidad de detector señales de una tecnología inteligente que atravesaran la distancia que separa las estrellas.
 |
Frank Drake |
Esto es una puerta abierta a la detección de vida, en este caso específicamente vida inteligente, más allá de la Tierra. Se abría una gran nueva gama de posibilidades, que fue lentamente comprendida en su momento y es, por supuesto, ampliamente reconocida hoy. Esto se refleja en el gran crecimiento en el campo de la astrobiología. Poco después de esto, la Academia Nacional de las Ciencias quiso convocar una pequeña reunión para examinar la cuestión en conjunto, y proponer hacia donde podríamos ir desde ahí. Me encargaron que lo organizara, y así justo hace 42 años por estas fechas organicé la primera de estas reuniones en Green Bank. Yo fui el comité científico y el organizador local, pero no fue muy duro pues invite a todas las personas en el mundo que conocía que estuvieran interesadas en la materia ” a todas las doce.
Y las doce se presentaron. Como yo planeaba la reunión, comprendí unos días después que necesitaríamos una agenda. Por ello escribí todas las cosas que se necesitaría conocer para predecir como de difícil resultará detectar vida extraterrestre. Y viéndolas se hacía evidente que multiplicándolas entre sí se conseguiría un numero, N, que es el número de civilizaciones detectables en nuestra galaxia. Esto, por supuesto, estaba enfocado a la búsqueda de radio, y no a la búsqueda de formas de vida primordiales o primitivas.
Bien, ¿cuál es la ecuación?. Esta recoge nuestro conocimiento de la evolución de nuestra galaxia y nuestro sistema solar. Sabemos que nuestra galaxia tiene unos 14 miles de millones de años de antigüedad y que las estrellas se han estado creando a un régimen casi constante. Y desde muy pronto estas recién formadas estrellas han estado acompañadas por sistemas planetarios “al menos en algunos casos.
#4# Por esto la ecuación completa se basa en una producción continua de nuevos sistemas planetarios, y presumiblemente de vida., vida inteligente y vida tecnológica. Y esto nos dice, por supuesto, que el número de civilizaciones detectables va a ser proporcional al régimen de formación de estrellas, que escribimos como R*, debido a que cuanto más estrellas se formen, más civilizaciones habrá, finalmente. Esta es fácil. Hemos sabido durante tiempo que se producen unas 20 nuevas estrellas por año en nuestra galaxia, y este ha sido el caso durante muchos miles de millones de años.
Pero a lo largo del tiempo nos hemos vuelto ligeramente más sofisticados en la definición de lo que significa este factor. Se producen 20 estrellas por año, pero nos damos cuenta de que no todas ellas podrán producir una especie inteligente. Algunas apagan su núcleo de hidrógeno extremadamente rápido, en, literalmente, millones de años ” sin tiempo para evolucionar especies inteligentes. Si dejamos de lado estas, las estrellas de rápida combustión, nos quedan 19 estrellas por año. De estas, alrededor de cuatro son como el sol. ¿Es por tanto cuatro por año el numero para R*?. Esta es todavía una de las grandes cuestiones en astrobiología, y una de las más estimulantes.
¿Y qué son las otras 15? Son todas estrellas enanas rojas muy pequeñas, estrellas conocidas como enanas M (o marrones) por los astrónomos. Durante mucho tiempo hemos creído que estas no podrían albergar vida inteligente porque, de hecho, pueden tener sistemas planetarios (aunque aún no se ha detectado ninguno), pero aunque hubiera planetas allí, estarían tan cerca de la estrella que, así como nuestra luna siempre muestra una cara a la Tierra, estos mostrarían una sola cara a su estrella. Y pensamos que crearía una situación donde, en la cara oculta de estos planetas, haría tanto frío que la atmósfera se congelaría. No habría atmósfera y por tanto posibilidad de emergencia de vida. Bueno, ahora esta creencia ha sido investigada y se ha visto que con una atmósfera masiva este congelamiento de la atmósfera no se produciría. Por tanto las estrellas M y sus planetas, después de todo, pueden soportar vida. Entonces, ¿cuánto es R*?. Bueno, quizás es 4, y quizás es 19 estrellas por año.
 |
Philip Morrison |
#5# Si multiplicamos por la fracción de estas estrellas que tienen planetas, fp, obtenemos la tasa de producción de nuevos sistemas planetarios por año. Y ¿qué es esto?. Bueno, durante mucho tiempo no hemos tenido nada salvo teorías para enfrentarlo. Pensábamos que quizás el 50% de las estrellas tendrían planetas. Esto estaba basado en el hecho de que la mitad de las estrellas son sistemas binarios, y la otra mitad debería tener algo más, algo pequeño, un planeta. Por supuesto, uno de los grandes descubrimientos del último siglo, que tuvo lugar solo hace tres años, fue la detección de otros sistemas planetarios. Este es uno de los grandes descubrimientos en la historia de la ciencia.
Ahora conocemos cerca de 100 de estos sistemas. Muchos de ellos tienen lo que se podría llamar “Júpiter gigantes”, y no planetas adecuados para la vida. Pero sabemos que esto es la punta del iceberg, dado que este es el único tipo de planetas que podemos detectar. Alrededor del 5% de las estrellas tienen de estos planetas. ¿Qué tendrán el otro 95%? Quizás planetas semejantes a la Tierra, o planetas adecuados para la vida. También nos preguntamos si esos planetas gigantes tendrán satélites habitables.
En cualquier caso, el principal detector de estos planetas, Geoff Marcy de la UC en Berkeley, estima que alrededor del 50% de las estrellas tienen sistemas planetarios. Si multiplicamos esto por el siguiente factor, escrito ne, el número de planetas en la ecosfera, - un término que ya no utilizamos; hoy lo denominamos zona habitable ” obtenemos el régimen de producción de planetas que posiblemente soporten vida. Esta es una materia compleja, mucho más de lo que se pueda pensar a primera vista. Primero se pensó que un planeta debía estar a una distancia determinada de la estrella para que el agua liquida pudiera existir. Ni demasiado cerca, ni demasiado lejos. Tenías que ser Ricitos de oro para producir vida. Ahora sabemos que la naturaleza del planeta puede influir enormemente en la distancia a la cual puede estar de una estrella y todavía ser habitable.
Un buen ejemplo es Europa, tan lejano que es muy, muy frío en su superficie, y aún hay una posible biosfera en él. Una atmósfera baja, debida al efecto invernadero, puede hacer no obstante, a un planeta alejado de su estrella, habitable. Pues, de nuevo, este es un factor que no conocemos demasiado bien. El siguiente factor, fl, es la fracción de planetas potencialmente habitables que producen vida efectivamente. De este creemos saber algo, porque los químicos han encontrado multitud de rutas químicas hacía los orígenes de la vida. La vida parece ser inevitable en cualquier planeta con las características adecuadas.
¿Y cuales son estas?. Parece bastante simple: Agua líquida, moléculas orgánicas y una fuente de energía.
#6# La verdadera cuestión no es tanto si surge vida sino como ocurre de hecho. El consenso actual es que la vida aparece en una masa de agua, quizás en la “pequeña charca templada” de Darwin, o en las fumarolas submarinas, la espuma de las olas del océano ” todo esto ha sido sugerido ” o en moldes moleculares de minerales de barro. Pensamos que la fracción es cercana a uno.
La siguiente fracción es fi, que es la que describe la fracción de sistemas con vida que dan lugar a especies inteligentes. Esta fracción trata de responder a la cuestión: ¿la evolución converge o diverge?. Hay mucha evidencia de convergencia en inteligencia, incluyendo el crecimiento del tamaño del cerebro visto en el registro fósil, pero ¿es un cerebro inteligente dependiente de cosas de los que no estamos realmente seguros?. Por ejemplo, ¿requiere la evolución de un medio de comunicación sofisticada, una de las posibles situaciones representadas que puede limitar la frecuencia con que la inteligencia aparece?. Esto es un gran misterio.
La siguiente, fc, es la fracción de civilizaciones inteligentes que generan tecnología que podríamos detectar, o con los que podríamos comunicarnos ” esto es lo que significa la “c”. Parece que fc debe ser cercano a uno. Una vez que se tiene suficiente inteligencia cuya anatomía permite el uso de herramientas, se conseguirá tecnología. La tecnología, de hecho, se ha desarrollado en la Tierra independientemente en multitud de lugares. Los principales estímulos son obvios. Se persigue conseguir comida, lo que lleva al desarrollo de la agricultura y las herramientas agrícolas; se persigue promover la vida en regiones de otra manera inhabitables, como las regiones árticas, regiones polares; y por supuesto, se persigue el desarrollo de armas.
En este punto se multiplica todo esto y se consigue el régimen de producción de civilizaciones detectables en la galaxia. Ahora, no creemos, siendo conservadores, que permanecerán detectables siempre. Quizás se autodestruyan por su locura nuclear, o mediante la destrucción de su medio ambiente. Quizás sufran una catástrofe cósmica, como el evento K/T (el impacto de asteroide que provocó la extinción de los dinosaurios).
#7# Más probable, al menos para los optimistas como yo, ellos llegarán a escena, son detectables, y luego desaparecen, debido a que consiguen tecnología más sofisticada. Ellos han terminado de emitir energía hacia el espacio.
En este momento nosotros somos muy detectables, principalmente por nuestras emisiones de televisión. Pero vemos que la televisión tiende al cable, y especialmente a las transmisiones directas-a-casa de televisión por satélite. Esto es aterrador para gente como yo. Las emisiones de televisión ordinarias transmiten un millón de vatios. Esto hace una señal muy detectable. Los transmisores que envían televisión a esas pequeñas paelleras de las casas de la gente solo emiten 10 vatios, bastante menos del millón, lo que hace una señal totalmente indetectable desde distancias interestelares.
Por tanto, tenemos que preocuparnos: las civilizaciones pueden ser prosperas, con una tremenda calidad de vida, y aun ser muy difíciles de detectar. Y debemos considerar esto diciendo, de acuerdo, existen pero solo duran un limitado espacio de tiempo, que denominamos L, la Longevidad.
L está dominada por aquellas civilizaciones con una Ls muy grande, porque L es el tiempo de vida medio de una civilización. Un ejemplo numérico, dadas 100 civilizaciones, si 99 son detectables solo durante 100 años y una es detectable durante mil millones, el valor de L será 10 millones de años. Por tanto L puede ser más grande de lo que intuitivamente debería ser. He aquí la ecuación.
Pero, antes de irnos, les ofreceré unos pocos comentarios que siendo evidentes muchas veces no se aprecian. Uno es que cada factor en la ecuación está a la primera potencia. No hay exponenciales, ni potencias, ni leyes de potencias, ni logaritmos. Todos ellos son igual de importantes. Y, en la misma línea, el error global en el resultado esta controlado por las incertidumbres mayores, que son probablemente fi y L. Tercero, las indeterminaciones crecen según avanzamos de izquierda a derecha en la ecuación, desde lo astronómico y lo químico hasta los factores sociales.
Y, finalmente, nos preguntamos si necesitamos otros factores. Recibo cartas todos los días sugiriéndolo. Particularmente necesitamos uno para la ignorancia de los políticos. Sin embargo, todos los demás que se proponen están incluidos en los factores tradicionales. Pero el futuro bien podría revelar la necesidad de una ecuación mayor.
http://www.astrobio.net/index.php?option=com_retrospection&task=detail&id=610
