Od 60. rokov 20. storočia sa Drakeova rovnica používa na odhad, koľko inteligentných a kontaktných mimozemských civilizácií existuje v galaxii Mliečna dráha. Po vyšliapanej ceste nový vzorec odhaduje frekvenciu života na planéte. Môže nám pomôcť zistiť, aký pravdepodobný je v zásade vznik života vo vesmíre.
Nová rovnica, ktorú vypracovali Caleb Sharv z Astrobiologického centra v Kolumbii a Leroy Cronin z Chemickej školy na univerzite v Glasgowe, zatiaľ nedokáže posúdiť šance, že sa život objaví kdekoľvek, ale v tomto smere sľubuje zaujímavé vyhliadky.
Vedci dúfajú, že ich nový vzorec opísaný v najnovšom vydaní časopisu Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) inšpiruje vedcov pri skúmaní rôznych faktorov, ktoré spájajú životné udalosti so špeciálnymi vlastnosťami planetárneho prostredia. V širšom zmysle očakávajú, že ich rovnica sa nakoniec použije na predpovedanie frekvencie života na planéte, čo je proces známy aj ako abiogenéza.
Tí, ktorí poznajú Drakeovu rovnicu, budú novej rovnici tiež rozumieť. V roku 1961 astronóm Frank Drake odvodil pravdepodobnostný vzorec, ktorý by mohol pomôcť odhadnúť počet aktívnych mimozemských civilizácií prenášajúcich rádiové signály v našej galaxii. Jeho vzorec obsahoval niekoľko neznámych, vrátane priemernej rýchlosti vzniku hviezd, priemerného počtu planét, ktoré by mohli potenciálne podporovať život, zlomku planét, ktoré dokázali získať skutočne inteligentný život atď. Nemáme finálnu verziu Drakeovej rovnice, ale veríme, že každý rok nám umožňuje presnejšie odhadnúť nepoznané.
Cieľom nového vzorca vyvinutého Scharfom a Croninom nie je nahradiť Drakeovu rovnicu. Namiesto toho nás vrhá hlbšie do štatistík abiogenézy.
Takto to vyzerá:
Kde:
Propagačné video:
Nabiogenéza (t) = pravdepodobnosť životnej udalosti (abiogenéza)
Nb = počet potenciálnych stavebných prvkov
Nie = priemerný počet stavebných kameňov na organizmus alebo biochemicky významný systém
fc = čiastočná dostupnosť stavebných prvkov v čase t
Pa = pravdepodobnosť zostavenia za jednotku času
Vyzerá to komplikovane, ale v skutočnosti je všetko oveľa jednoduchšie. Rovnica v skratke hovorí, že pravdepodobnosť života na planéte úzko súvisí s počtom chemických stavebných prvkov, ktoré podporujú život a sú na planéte dostupné.
Vedci pod pojmom stavebné bloky myslia nevyhnutné chemické minimum na zahájenie procesu vytvárania jednoduchých foriem života. Môžu to byť základné páry DNA / RNA alebo aminokyseliny alebo akékoľvek molekuly alebo materiály dostupné na planéte, ktoré sa môžu podieľať na chemických reakciách vedúcich k životu. Chémia zostáva chémiou v celom vesmíre, ale rôzne planéty môžu vytvárať rôzne podmienky vhodné pre vznik života.
Konkrétnejšie Scharfova a Croninova rovnica uvádza, že šance na život na planéte závisia od počtu stavebných blokov, ktoré by teoreticky mohli existovať, počtu dostupných stavebných prvkov, pravdepodobnosti, že sa tieto stavebné bloky skutočne stanú životom (počas montáže), a počet stavebných blokov potrebných na výrobu konkrétnej formy života. Okrem identifikácie chemických predpokladov pre vznik života sa táto rovnica snaží zistiť, s akou frekvenciou reprodukčné molekuly vznikajú. Na Zemi k abiogenéze došlo v okamihu, keď sa objavila RNA. Po tomto rozhodujúcom kroku nasledoval rozkvet jednoduchého jednobunkového života (prokaryoty) a zložitého jednobunkového života (eukaryoty).
"Náš prístup spája planetárnu chémiu s globálnym tempom, pri ktorom sa rodí život - to je dôležité, pretože začneme nachádzať veľa slnečných sústav s hromadou planét," uviedol Cronin. „Napríklad sa domnievame, že prítomnosť malej planéty v blízkosti - napríklad Marsu - môže byť dôležitá, pretože sa ochladila rýchlejšie ako Zem … niektoré z chemických procesov sa mohli začať a potom preniesť zložitú chémiu na Zem, aby pomohla„ tlačiť “chémiu na Zem.“
Jedným z dôležitých dôsledkov tejto štúdie je, že planéty nemožno študovať izolovane. Ako povedal Cronin, Mars a Zem mohli byť v dávnej minulosti zapojení do výmeny chemikálií - a táto výmena látok by mohla slúžiť ako začiatok života na Zemi. Možno by výmena chemických stavebných blokov medzi blízkymi planétami mohla dramaticky zvýšiť pravdepodobnosť, že na nich vznikne život.
Koľko príkladov života je teda vo vesmíre?
"Toto je ťažká otázka," hovorí Cronin. „Naša práca naznačuje, že solárne systémy s viacerými planétami môžu byť vynikajúcimi kandidátmi na dôkladnejšie preskúmanie - že by sme sa mali zamerať na viacplanétové systémy a hľadať v nich život.“Ako? Stojí za to hľadať príznaky meniacej sa atmosféry, zložitej chémie, prítomnosti komplexných zlúčenín a zmien podnebia, ktoré môžu byť spôsobené biologickým životom.
V tejto chvíli nemáme dostatok empirických údajov na dokončenie Scharfovej a Croninovej rovnice, čo sa však v budúcnosti zmení. V nasledujúcom desaťročí budeme môcť na doplnenie chýbajúcich hodnôt použiť ďalekohľad Jamesa Webba a misiu MIT Tess. Nakoniec nájdeme odpoveď na túto otázku, ktorá nás znepokojuje.
ILYA KHEL