Od šedesátých let se Drakeova rovnice používá k odhadu počtu inteligentních a kontaktovatelných mimozemských civilizací v galaxii Mléčná dráha. V návaznosti na vyšlapané cesty nový vzorec odhaduje frekvenci života na planetě. Může nám pomoci zjistit, jak pravděpodobný je v zásadě vznik života ve vesmíru.
Nová rovnice, kterou vyvinuli Kaleb Sharv z Astrobiologického centra v Kolumbii a Leroy Cronin ze Chemické školy na univerzitě v Glasgow, ještě nedokáže posoudit šance, že se život objeví kdekoli, ale v tomto směru má zajímavý příslib.
Vědci doufají, že jejich nový vzorec popsaný v posledním vydání Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) inspiruje vědce k prozkoumání různých faktorů, které spojují životní události se zvláštními vlastnostmi planetárního prostředí. Obecněji předpokládají, že jejich rovnice bude nakonec použita k předpovědi frekvence života na planetě, což je proces známý také jako abiogeneze.
Ti, kdo znají Drakeovu rovnici, budou také rozumět nové rovnici. V roce 1961 astronom Frank Drake odvodil pravděpodobnostní vzorec, který by mohl pomoci odhadnout počet aktivních mimozemských civilizací vysílajících rádiové signály v naší galaxii. Jeho vzorec obsahoval několik neznámých, včetně průměrné rychlosti vzniku hvězd, průměrného počtu planet, které by mohly potenciálně podporovat život, zlomku planet, kterým se podařilo získat skutečně inteligentní život atd. Nemáme konečnou verzi Drakeovy rovnice, ale věříme, že nám každý rok umožňuje přesněji odhadnout neznámé.
Nový vzorec vyvinutý Scharfem a Croninem nemá za cíl nahradit Drakea rovnici. Místo toho nás ponoří hlouběji do statistik abiogeneze.
Vypadá to takto:
Kde:
Propagační video:
Nabiogeneze (t) = pravděpodobnost životní události (abiogeneze)
Nb = počet potenciálních stavebních bloků
Ne = průměrný počet stavebních bloků na organismus nebo biochemicky významný systém
fc = částečná dostupnost stavebních bloků v čase t
Pa = pravděpodobnost sestavení za jednotku času
Vypadá to komplikovaně, ale ve skutečnosti je všechno mnohem jednodušší. Rovnice ve zkratce uvádí, že pravděpodobnost života na planetě úzce souvisí s počtem chemických stavebních bloků, které podporují život a jsou na planetě dostupné.
Pod pojmem stavební kameny znamenají vědci nezbytné chemické minimum pro zahájení procesu vytváření jednoduchých forem života. Mohou to být základní páry DNA / RNA nebo aminokyseliny nebo jakékoli dostupné molekuly nebo materiály na planetě, které se mohou účastnit chemických reakcí vedoucích k životu. Chemie zůstává chemií v celém vesmíru, ale různé planety mohou vytvořit různé podmínky vhodné pro vznik života.
Přesněji řečeno, Scharfova a Croninova rovnice uvádí, že šance na život na planetě závisí na počtu stavebních bloků, které by teoreticky mohly existovat, počtu dostupných stavebních bloků, pravděpodobnosti, že se tyto stavební bloky ve skutečnosti stanou životem (během montáže), a počet stavebních bloků potřebných k vytvoření konkrétní formy života. Kromě identifikace chemických předpokladů pro vznik života se tato rovnice snaží určit frekvenci, s jakou reprodukční molekuly vznikají. Na Zemi k abiogenezi došlo v okamžiku, kdy se objevila RNA. Po tomto zásadním kroku následoval rozkvět jednoduchého jednobuněčného života (prokaryoty) a komplexního jednobuněčného života (eukaryoty).
"Náš přístup spojuje planetární chemii s globální rychlostí generování života - to je důležité, protože začínáme hledat mnoho solárních systémů s hromadou planet," řekl Cronin. „Například si myslíme, že přítomnost malé planety poblíž - jako je Mars - může být důležitá, protože se ochladila rychleji než Země … mohly začít některé chemické procesy a poté přenést složitou chemii na Zemi, aby pomohla„ tlačit “chemii na Zemi.“
Jedním z důležitých důsledků této studie je, že planety nelze studovat izolovaně. Jak řekl Cronin, Mars a Země se mohli ve vzdálené minulosti podílet na výměně chemických látek - a tato výměna látek by mohla sloužit jako začátek života na Zemi. Možná by výměna chemických stavebních bloků mezi blízkými planetami mohla dramaticky zvýšit šance na život, který se na nich objeví.
Kolik příkladů života je tedy ve vesmíru?
"To je obtížná otázka," říká Cronin. „Naše práce naznačuje, že solární systémy s více planetami mohou být vynikajícími kandidáty na bližší zkoumání - že bychom se měli zaměřit na systémy s více planetami a hledat život v nich.“Jak? Stojí za to hledat známky měnících se atmosfér, složité chemie, přítomnosti komplexních sloučenin a kolísání klimatu, které mohou být způsobeny biologickým životem.
V tuto chvíli nemáme dostatek empirických dat k dokončení Scharfovy a Croninovy rovnice, ale to se v budoucnu změní. V příštím desetiletí budeme moci k doplnění chybějících hodnot použít dalekohled Jamese Webba a misi MIT Tess. Nakonec najdeme odpověď na tuto otázku, která nás znepokojuje.
ILYA KHEL