Diferencia entre revisiones de «Ecuación de Drake»

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*[http://www.seti-inst.edu Instituto SETI], se dedica a la detección de ondas de radio provenientes del [[espacio exterior]] y también realiza investigaciones en el campo de la [[radioastronomía]].
*[http://www.seti-inst.edu Instituto SETI], se dedica a la detección de ondas de radio provenientes del [[espacio exterior]] y también realiza investigaciones en el campo de la [[radioastronomía]].
*[http://simplementeeluniverso.vndv.com/index.php?urliframe=vp002-001a.php%3Ffn_mode%3Dfullnews%26fn_id%3D1 Sobre las posibilidades de Vida Extraterrestre]


[[Categoría:Hipotesis de astrobiología]]
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Revisión del 21:11 9 ago 2009

La Ecuación de Drake ó Fórmula de Drake fue concebida por el radioastrónomo y presidente del Instituto SETI Frank Drake, con el propósito de estimar la cantidad de civilizaciones en nuestra galaxia, la Vía Láctea, susceptibles de poseer emisiones de radio detectables.

La ecuación fue concebida en 1961 por Drake mientras trabajaba en el Observatorio de Radioastronomía Nacional en Green Bank, Virginia Occidental (EE. UU.). La Ecuación de Drake identifica los factores específicos que, se cree, tienen un papel importante en el desarrollo de las civilizaciones. Aunque no hay una solución única, la comunidad científica la ha aceptado como herramienta para examinar estos factores.

Detalles de la ecuación

Nuestro sol es sólo una estrella solitaria en la abundancia de 7×1022 de estrellas en el universo observable.[1]​ Tan sólo la Vía Láctea es una de 500.000.000.000 galaxias del Universo observable. Parece que debería haber un montón de vida ahí fuera.

El primero en hacer una estimación inicial fue el astrónomo Frank Drake. Él realizó una ecuación, ahora conocida como Ecuación de Drake, que explica las posibilidades:

Donde:

N representa aquí el número de civilizaciones que podrían comunicarse en nuestra galaxia, la Vía Láctea. Este número depende de varios factores.

  • R* es el ritmo de formación de estrellas "adecuadas" en la galaxia (estrellas por año).
  • fp es la fracción de estrellas que tienen planetas en su órbita.
  • ne es el número de esos planetas en el interior de la ecosfera de la estrella (se trata del espacio que la rodea, y que está en condiciones de albergar alguna clase de forma de vida. Demasiado cerca es demasiado caliente; demasiado lejos es demasiado frío.)
  • fl es la fracción de esos planetas dentro de la ecosfera en los que la vida se ha desarrollado.
  • fi es la fracción de esos planetas en los que la vida inteligente se ha desarrollado.
  • fc es la fracción de esos planetas donde la vida inteligente ha desarrollado una tecnología e intenta comunicarse.
  • L es el lapso de tiempo que una civilización inteligente y comunicativa puede existir (años).

Estimación inicial

Drake y sus colegas en 1961 asignaron los siguientes valores a cada parámetro:

  • R* = 10/año (10 estrellas se forman cada año)
  • fp = 0.5 (La mitad de esas estrellas cuentan con planetas)
  • ne = 2 (Cada una de esas estrellas contiene 2 planetas)
  • fl = 1 (El 100% de esos planetas podría desarrollar vida)
  • fi = 0.01 (Solo el 1% albergaría vida inteligente)
  • fc = 0.01 (Solo el 1% de tal vida inteligente se puede comunicar)
  • L = 10000 años (Cada civilización duraría 10000 años trasmitiendo señales)

Fórmula y solución dada por Drake:

N = 10 × 0.5 × 2 × 1 × 0.01 × 0.01 × 10,000
N = 10 posibles civilizaciones detectadas al año.

Desde que Drake publicó esos valores dados a cada parámetro muchas personas han tenido considerables desacuerdos.

Actual estimación de los parámetros en base a las evidencias actuales

Planteamientos

R* = Ritmo de formación de estrellas "adecuadas" en la galaxia (estrellas por año).

Según los últimos datos de la NASA y de la Agencia Espacial Europea el ritmo de producción galáctico es de 7 estrellas por año. [2]​ En el entendido que son aptas Estrellas tipo K y G y si del total de estrellas 12,1% son estrellas de tipo K y un 7,6% son estrellas tipo G como el Sol, [3]​ entonces solo el 19,7% de esas 7 estrellas que nacen cada año son propicias, por lo tanto solo 1,379 de esas siete estrellas anuales es verdaderamente apta.


fp = Fracción de estrellas que tienen planetas en su órbita.

Modernos investigadores del Observatorio Europeo Austral que se dedican sobre la búsqueda de planetas argumentan que aproximadamente una de cada tres estrellas de tipo G contienen planetas. [4]​ En el estimado no se cuenta con porcentaje de planetas en estrellas naranjas o enanas rojas.


ne = Número de esos planetas en el interior de la ecosfera de la estrella.

El número de planetas en el interior de la ecosfera o zona habitable con orbita no excéntrica se estima en un aproximado de una en doscientas en base al único descubrimiento al respecto hasta la fecha, Gliese 581 d (en torno a una estrella enana roja). [5][6]​ En el estimado no se cuentan posibles satélites de exoplanetas masivos y el empleo de mejor tecnologia para detectar planetas de tipo rocoso de tamaño terrestre.


fl = Fracción de esos planetas dentro de la ecosfera en los que la vida se ha desarrollado.

En 2002, Charles H. Lineweaver and Tamara M. Davis (de la Universidad del Sur de Nueva Wales y del Centro Australiano de Astrobiología) estimaron que trece de cada cien planetas dentro de la ecosfera que han vivido alrededor de 1,000 millones de años pueden desarrollar vida.[7]​ En el estimado no se cuentan con planetas que hayan vivido menos de ese tiempo dentro de una ecosfera estable.


fi = Fracción de esos planetas en los que la vida inteligente se ha desarrollado.

La cantidad de oportunidades para que se desarrolle vida inteligente en esos planetas estables se puede deducir de la fracción de tiempo que representa la vida inteligente en la tierra en relación al tiempo transcurrido desde la aparición de la vida unicelular. Es decir, de los 3700 millones de años de vida en el planeta [8]​ solo en los últimos 200 mil años ha existido el Homo Sapiens. [9][10][11]


fc = Fracción de esos planetas donde la vida inteligente ha desarrollado una tecnología e intenta comunicarse.

Según la estimación inicial de Drake la posibilidad de desarrollar tecnología capaz de emitir señales de radiofrecuencia es de una en cien.
Otra alternativa para estimar la cantidad de oportunidades para que la vida inteligente emita radiofrecuencias podría consistir en deducir la fracción de tiempo que pueda durar la humanidad transmitiendo señales de radio en relación al tiempo transcurrido desde su aparición (hace 200 mil años). El lapso de tiempo que pueda durar la civilización industrial emitiendo señales de radio se podría basar del dato aportado en L.[12][13]


L = El lapso de tiempo que una civilización inteligente y comunicativa puede existir (años).

La expectativa de vida calculada en un artículo de la revista Científico Americano hecha por Michael Shermer fue de 420 años en promedio en base a la observación de seis civilizaciones humanas antiguas que usaron consistentemente una tecnología preindustrial.[12]​ Según la Teoría de Olduvai el tiempo de vida de la actual civilización industrial será de 100 años (1930-2030) coincidiendo más o menos en su aparición con el comienzo de emisiones de radio (1938).[13]

Respuestas posibles

Ecuación:

  • N = R × fp × ne × fl × fi × fc × L

Estimación hecha por Drake:

  • N = 10 × 0.5 × 2 × 1 × 0.01 × 0.01 × 10,000
  • N = 10 posibles civilizaciones detectadas al año.


Estimación hecha contando la estimación de duración de la civilización hecha por Michael Shermer con el parámetro fc de Drake:

  • N = 1.379[3]​ × 0.333[4]​ × 0.005[5]​ × 0.13[7]​ × 0.000054[8][9]​ × 0.01 × 420[12][1]
  • N = 0.0000000676963 posibles civilizaciones detectadas al año.


Estimación hecha contando la estimación de duración de una civilización hecha por Michael Shermer

  • N = 1.379[3]​ × 0.333[4]​ × 0.005[5]​ × 0.13[7]​ × 0.000054[8][9]​ × 0.0021[12]​ × 420[12][2]
  • N = 0.0000000142162 posibles civilizaciones detectadas al año.
  • Una civilización detectada cada 70.342.300 años en la Via Lactea. [3]
  • Una civilización detectada al año dentro de un grupo de 70.342.300 galaxias del tamaño de la Via Lactea.
  • Tomando como dato estimaciones recientes del número de estrellas en el universo[1]​ debe haber al año 4975 civilizaciones emitiendo señales de radio en todo el universo observable. [4]


Estimación hecha contando la estimación de duración de la civilización industrial actual por la Teoría de Olduvai con el parámetro fc de Drake:

  • N = 1.379[3]​ × 0.333[4]​ × 0.005[5]​ × 0.13[7]​ × 0.000054[8][9]​ × 0.01 × 100[13][5]
  • N = 0.0000000161182 posibles civilizaciones detectadas al año.


Estimación hecha contando la estimación de duración de la civilización industrial actual por la Teoría de Olduvai:

  • N = 1.379[3]​ × 0.333[4]​ × 0.005[5]​ × 0.13[7]​ × 0.000054[8][9]​ × 0.0005[13]​ × 100[13][6]
  • N = 0.000000000805908 posibles civilizaciones detectadas al año.
  • Una civilización detectada cada 1.240.836.423 años en la Via Lactea. [7]
  • Una civilización detectada al año dentro de un grupo de 1.240.836.423 galaxias del tamaño de la Via Lactea.
  • Tomando como dato estimaciones recientes del número de estrellas en el universo[1]​ debe haber al año 282 civilizaciones emitiendo señales de radio en todo el universo observable. [8]
  • Cada una de esas civilizaciones tiene una separación de 2 mil millones de años luz con respecto a otra.
  • Aproximadamente 110 de esas civilizaciones habitan en torno a una estrella tipo G.
  • En los últimos 7 mil 500 millones de años en la Vía Láctea solo han existido de dos a tres civilizaciones con tecnología muy parecida a la nuestra en torno a una estrella de tipo G.[9]
  • En los últimos 7 mil 500 millones de años en el universo observable han existido 819 mil millones de civilizaciones con tecnología muy parecida a la nuestra en torno a una estrella de tipo G.[10]

Carencia de datos observables

Existen carencias de lo anterior debido a la ausencia de tecnologías que podrían cambiar las cifras en torno a los parámetros. Tales defectos radican en los siguientes hechos:

A favor de vida más abundante.

  • No se ha dilucidado bien si las ecosferas de planetas en estrellas enanas naranjas o enanas rojas pudieran ser estables mejorando la cifra en torno a R en caso de que fueran aptas.
  • En el estimado no se cuentan posibles satélites de exoplanetas masivos mejorando la cifra en torno a fp.
  • Falta de empleo de mejor tecnología para detectar planetas rocosos de tamaño terrestre, mejoraría la cifra en torno a ne.
  • Otro criterio carente es el importante hecho de lo que se debiera tomar por definición de vida, pudiera existir vida en torno a replicadores distintos al ADN o ARN en situaciones físicas muy distintas.

En contra de vida más abundante

  • En el estimado no se cuentan con planetas que hayan vivido menos de 1000 millones de años en una ecosfera estable como criterio generador de vida, pudiendo cambiar la cifra en torno a fl.
  • Las estimaciones de Drake desde un inicio no cuentan aquella fracción de planetas con elementos quimicos propicios para la vida, como el agua o la fuente de carbon y otros tantos requisitos, pero pueden estar implícitos en torno a fl.
  • No se cuentan con parámetros que puedan definir aspectos mencionados en la hipótesis de la tierra rara como el efecto joviano, que sirve de escudo protector, el efecto lunar, que estabiliza el eje de rotación terrestre, el efecto del núcleo terrestre, protegiendo la atmósfera del viento solar, o la ubicación del sol en la galaxia.

Elemento de efecto imprevisible:

  • Los ritmos y tiempos de los eventos históricos y de las pautas de crecimiento poblacional pudieran no ser las mismas que el de la historia humana. Cambiaría la cifra en torno a fc y L.

Referencias y notas

  1. a b c Más estrellas que granos de arenaBBC Mundo Ciencia, Martes, 22 de julio de 2003]
  2. «Milky Way Churns Out Seven New Stars Per Year, Scientists Say». Goddard Space Flight Center, NASA. Consultado el 8 de mayo de 2008. 
  3. a b c d e LeDrew, G.; The Real Starry Sky, Journal of the Royal Astronomical Society of Canada, Vol. 95, No. 1 (whole No. 686, February 2001), pp. 32–33. Note: Table 2 has an error and so this article will use 824 as the assumed correct total of main sequence stars
  4. a b c d e «A Trio of Super-Earths». European Southern Observatory. Consultado el 24 de junio de 2008. 
  5. a b c d e W. von Bloh, C.Bounama, M. Cuntz, and S. Franck. (2007). «The habitability of super-Earths in Gliese 581». Astronomy & Astrophysics 476: 1365. doi:10.1051/0004-6361:20077939. 
  6. F. Selsis, J.F. Kasting, B. Levrard, J. Paillet, I. Ribas, and X. Delfosse. (2007). Astronomy & Astrophysics 476: 1373. doi:10.1051/0004-6361:20078091. 
  7. a b c d e Lineweaver, C. H. & Davis, T. M. (2002). «Does the rapid appearance of life on Earth suggest that life is common in the universe?». Astrobiology 2 (3): 293-304. PMID 12530239. doi:10.1089/153110702762027871. 
  8. a b c d e History of life through time, University of California, Museum of Paleontology
  9. a b c d e The Oldest Homo Sapiens: - URL retrieved May 15, 2009
  10. Alemseged, Z., Coppens, Y., Geraads, D. (2002). «Hominid cranium from Homo: Description and taxonomy of Homo-323-1976-896». Am J Phys Anthropol 117 (2): 103-12. PMID 11815945. doi:10.1002/ajpa.10032. 
  11. Stoneking, Mark; Soodyall, Himla (1996). «Human evolution and the mitochondrial genome». Current Opinion in Genetics & Development 6 (6): 731-6. doi:10.1016/S0959-437X(96)80028-1. 
  12. a b c d e «Why ET Hasn’t Called». Scientific American. August 2002. 
  13. a b c d e Richard C. Duncan, PhD; La teoría de Olduvai: El declive final es inminente (Traducido para Crisis Energética por Pedro Prieto)

Véase también

Enlaces externos