Od šestdesetih let prejšnjega stoletja se z Drakejevo enačbo ocenjuje, koliko inteligentnih in kontaktnih nezemljanov obstaja v galaksiji Mlečna cesta. Po pretečeni poti nova formula ocenjuje pogostost življenja na planetu. Pomaga nam lahko ugotoviti, kako načeloma je verjetno, da se pojavi življenje v vesolju.
Nova enačba, ki sta jo razvila Kaleb Sharv iz Kolumbijskega astrobiološkega centra in Leroy Cronin s Kemijske šole Univerze v Glasgowu, še ne more oceniti možnosti, da bi se življenje kje pojavilo, vendar v tej smeri zanimivo obljublja.
Znanstveniki upajo, da bo njihova nova formula, opisana v zadnji izdaji Zbornika Nacionalne akademije znanosti (PNAS), navdihnila znanstvenike, da raziščejo različne dejavnike, ki življenjske dogodke povezujejo s posebnimi lastnostmi planetarnega okolja. Širše pričakujejo, da se bo njihova enačba na koncu uporabila za napovedovanje pogostosti življenja na planetu, postopek znan tudi kot abiogeneza.
Tisti, ki poznajo Drakejevo enačbo, bodo tudi razumeli novo enačbo. Leta 1961 je astronom Frank Drake izpeljal verjetnostno formulo, ki bi lahko pomagala oceniti število aktivnih nezemeljskih civilizacij, ki oddajajo radijske signale v naši galaksiji. Njegova formula je vsebovala več neznank, vključno s povprečno hitrostjo nastanka zvezd, povprečnim številom planetov, ki bi lahko podpirali življenje, del planetov, ki jim je uspelo pridobiti resnično inteligentno življenje itd. Končne različice Drakeove enačbe sicer nimamo, vendar verjamemo, da nam vsako leto omogoča natančnejšo oceno neznanega.
Nova formula, ki sta jo razvila Scharf in Cronin, ni namenjena nadomestitvi Drakejeve enačbe. Namesto tega nas poglobi v statistiko abiogeneze.
Takole je videti:
Kje:
Promocijski video:
Nabiogeneza (t) = verjetnost življenjskega dogodka (abiogeneza)
Nb = število potencialnih gradnikov
Ne = povprečno število gradnikov na organizem ali biokemijsko pomemben sistem
fc = delna razpoložljivost gradnikov skozi čas t
Pa = verjetnost sestavljanja na časovno enoto
Videti je zapleteno, v resnici pa je vse veliko bolj preprosto. Enačba na kratko navaja, da je verjetnost življenja na planetu tesno povezana s številom kemičnih gradnikov, ki podpirajo življenje in so na voljo na planetu.
Znanstveniki z gradniki pomenijo nujni kemijski minimum za začetek procesa ustvarjanja preprostih oblik življenja. To so lahko osnovni pari DNA / RNA ali aminokislin ali katere koli molekule ali materiali, ki so na voljo na planetu in lahko sodelujejo v kemičnih reakcijah, ki vodijo v življenje. Kemija ostaja kemija v vesolju, toda različni planeti lahko ustvarijo različne pogoje, primerne za nastanek življenja.
Natančneje, enačba Scharf in Cronin navaja, da so možnosti za življenje na planetu odvisne od števila gradnikov, ki bi lahko teoretično obstajali, števila razpoložljivih gradnikov, verjetnosti, da ti gradniki dejansko postanejo življenje (med montažo) in število gradnikov, potrebnih za izdelavo določene življenjske oblike. Poleg identifikacije kemijskih predpogojev za nastanek življenja skuša ta enačba določiti pogostost nastanka reproduktivnih molekul. Na Zemlji je abiogeneza potekala v trenutku, ko se je pojavila RNA. Temu ključnemu koraku je sledil razcvet preprostega enoceličnega življenja (prokarionti) in zapletenega enoceličnega življenja (evkarionti).
"Naš pristop povezuje planetarno kemijo z globalno hitrostjo, s katero se rodi življenje - to je pomembno, saj začnemo najti veliko sončnih sistemov s kopico planetov," je dejal Cronin. "Na primer, mislimo, da je lahko prisotnost majhnega planeta v bližini - na primer Marsa - pomembna, ker se je ohladil hitreje kot Zemlja … nekateri kemični procesi bi se lahko začeli in nato prenesli zapleteno kemijo na zemljo, da bi pomagali" potiskati "kemijo na zemljo."
Ena pomembnih posledic te študije je, da planetov ni mogoče preučevati ločeno. Kot je dejal Cronin, sta Mars in Zemlja morda že v daljni preteklosti sodelovala pri izmenjavi kemikalij - in ta izmenjava snovi bi lahko služila kot začetek življenja na Zemlji. Morda bi izmenjava kemičnih gradnikov med bližnjimi planeti lahko dramatično povečala možnosti, da se na njih prikaže življenje.
Koliko primerov življenja je torej v vesolju?
"To je težko vprašanje," pravi Cronin. "Naše delo kaže, da so sončni sistemi z več planeti lahko odlični kandidati za natančnejši nadzor - da bi se morali osredotočiti na sisteme z več planeti in v njih iskati življenje." Kako? Vredno je iskati znake spreminjajočega se ozračja, kompleksne kemije, prisotnosti kompleksnih spojin in sprememb v podnebju, ki so lahko posledica biološkega življenja.
Trenutno nimamo dovolj empiričnih podatkov za dokončanje enačbe Scharfa in Cronina, vendar se bo to v prihodnosti spremenilo. V prihodnjem desetletju bomo lahko s pomočjo teleskopa James Webb in misije MIT Tess izpolnili manjkajoče vrednosti. Na koncu bomo našli odgovor na to vprašanje, ki nas skrbi.
ILYA KHEL