Az 1960-as évek óta Drake-egyenletet használták annak becslésére, hogy hány intelligens és egymással kapcsolatba hozható földönkívüli civilizáció létezik a Tejút-galaxisban. A kitaposott utat követve az új képlet megbecsüli az élet előfordulásának gyakoriságát a bolygón. Ez segíthet abban, hogy megtudjuk, mennyire valószínű, hogy az élet megjelenése az univerzumban elvben mennyire valószínű.
Az új egyenlet, amelyet Caleb Sharv, a Columbia Asztrobiológiai Központ és Leroy Cronin, a Glasgowi Egyetem Vegyésziskolája fejlesztett ki, még nem tudja felmérni az élet bárhol való megjelenésének esélyét, de érdekes kilátásokat ígér ebben az irányban.
A tudósok remélik, hogy a Nemzeti Tudományos Akadémia (PNAS) legújabb kiadásában ismertetett új képletük arra ösztönzi a tudósokat, hogy vizsgálják meg azokat a különféle tényezőket, amelyek összekapcsolják az életeseményeket a bolygókörnyezet különleges tulajdonságokkal. Tágabb értelemben azt várják, hogy egyenletüket végső soron a bolygó életének gyakoriságának megjóslására használják, ezt a folyamatot abiogenézisnek is nevezik.
Azok, akik ismerik a Drake-egyenletet, meg fogják érteni az új egyenletet is. Még 1961-ben Frank Drake csillagász kidolgozott egy valószínűségi képletet, amely segíthet megbecsülni a galaxisunkban rádiójeleket továbbító aktív földönkívüli civilizációk számát. Képlete számos ismeretlent tartalmazott, köztük a csillagképződés átlagos ütemét, az életet potenciálisan támogató bolygók átlagos számát, a valóban intelligens életet megszerezni képes bolygók azon részét és így tovább. A Drake-egyenletnek még nincs végleges verziója, de úgy gondoljuk, hogy ez minden évben lehetővé teszi számunkra az ismeretlen pontosabb becslését.
A Scharf és Cronin által kifejlesztett új képlet nem célja Drake egyenletének helyettesítését. Ehelyett mélyebben belemerít minket az abiogenesis statisztikájába.
Így néz ki:
Ahol:
Promóciós videó:
Nabiogenesis (t) = egy élet eseményének valószínűsége (abiogenesis)
Nb = a lehetséges építőelemek száma
No = építőelemek átlagos száma szervezetenként vagy biokémiai szempontból jelentős rendszerenként
fc = az építőelemek frakcionális elérhetősége a t idő alatt
Pa = az összeszerelés valószínűsége időegységenként
Bonyolultnak tűnik, de a valóságban minden sokkal egyszerűbb. Az egyenlet röviden kijelenti, hogy az élet valószínűsége egy bolygón szorosan összefügg az életet támogató és a bolygón elérhető kémiai építőelemek számával.
Építőelemek alatt a tudósok a szükséges kémiai minimumot jelentik az egyszerű életformák létrehozásának megkezdéséhez. Ezek lehetnek bázikus DNS / RNS vagy aminosav párok, vagy bármely elérhető molekula vagy anyag a bolygón, amely részt vehet az életet előidéző kémiai reakciókban. A kémia az egész univerzumban kémia marad, de a különböző bolygók különböző feltételeket teremthetnek az élet megjelenésére.
Pontosabban, a Scharf- és Cronin-egyenlet kimondja, hogy a bolygón az élet esélye függ az elméletileg létező építőelemek számától, a rendelkezésre álló építőelemek számától, annak valószínűségétől, hogy ezek az építőelemek valójában életessé válnak (az összeszerelés során), és egy adott életforma előállításához szükséges építőelemek száma. Az élet megjelenésének kémiai előfeltételeinek meghatározása mellett ez az egyenlet a reproduktív molekulák létrejöttének gyakoriságát igyekszik meghatározni. A Földön az abiogenesis abban a pillanatban történt, amikor az RNS megjelent. Ezt a döntő lépést követte az egyszerű egysejtű élet (prokarióták) és a bonyolult egysejtű élet (eukarióták) virágzása.
"A mi megközelítésünk összekapcsolja a bolygókémiát az élet keletkezésének globális sebességével - ez azért fontos, mert sok naprendszert kezdünk megtalálni egy csomó bolygóval" - mondta Cronin. "Például úgy gondoljuk, hogy egy kis bolygó jelenléte a közelben - például a Mars - azért lehet fontos, mert gyorsabban hűlt, mint a Föld … megkezdődhetett néhány kémiai folyamat, majd komplex kémia vihető át a földre, hogy elősegítse a kémia" tolását "a földön.
A tanulmány egyik fontos következménye, hogy a bolygókat nem lehet elszigetelten tanulmányozni. Mint Cronin mondta, a Mars és a Föld a távoli múltban egyszer részt vehetett a vegyi anyagok cseréjében - és ez az anyagcsere szolgálhat a Föld életének kezdeteként. Talán vegyi építőelemek cseréje a közeli bolygók között drámai módon növelheti a rajtuk megjelenő élet esélyeit.
Tehát hány életpélda van az Univerzumban?
"Ez egy nehéz kérdés" - mondja Cronin. "Munkánk azt sugallja, hogy a több bolygóval rendelkező naprendszerek kiváló jelöltek lehetnek a szorosabb ellenőrzéshez - hogy a több bolygó rendszerére kell összpontosítanunk, és életet kell keresnünk bennük." Hogyan? Érdemes keresni a légkör megváltozásának jeleit, a komplex kémia, a komplex vegyületek jelenlétét és a klímaváltozásokat, amelyek a biológiai életnek köszönhetők.
Nincs elegendő empirikus adatunk a Scharf és Cronin egyenlet ezen a ponton történő kiegészítéséhez, de ez a jövőben megváltozik. Az elkövetkező évtizedben a James Webb távcsövet és az MIT Tess küldetést használhatjuk a hiányzó értékek pótlására. Végül megtaláljuk a választ erre a minket aggasztó kérdésre.
KHEL ILYA