Equazione di Drake: stima delle probabilità di trovare E.T.

L'equazione di Drake viene utilizzata per stimare il numero di civiltà comunicanti nella nostra galassia, o più semplicemente, le probabilità di trovare vita intelligente nella Via Lattea.

Proposta per la prima volta dal radioastronomo Frank Drake nel 1961, l'equazione calcola il numero di civiltà comunicanti moltiplicando diverse variabili. Di solito è scritto, secondo la Search for Extraterrestrial Intelligence (SETI), come:

N = Il numero di civiltà nella Via Lattea le cui emissioni elettromagnetiche sono rilevabili.

R* = Il tasso di formazione delle stelle adatto allo sviluppo della vita intelligente.

fp = La frazione di quelle stelle con sistemi planetari.

ne = Il numero di pianeti, per sistema solare, con un ambiente adatto alla vita.

fl = La frazione di pianeti adatti su cui appare effettivamente la vita.

fi = La frazione di pianeti portatori di vita su cui emerge la vita intelligente.

fc = La frazione di civiltà che sviluppa una tecnologia che rilascia segni rilevabili della loro esistenza in questo Web.

L = La durata del tempo in cui tali civiltà rilasciano segnali rilevabili in questo Web.

La sfida (almeno per ora) è che gli astronomi non hanno numeri fermi su nessuna di queste variabili, quindi qualsiasi calcolo dell'equazione di Drake rimane per ora una stima approssimativa. Ci sono state, tuttavia, scoperte in alcuni di questi campi che offrono agli astronomi maggiori possibilità di trovare la risposta.

Le recenti scoperte di mondi rocciosi vicino a Proxima Centauri (una stella del sistema Alpha Centauri) e TRAPPIST-1 hanno aumentato l'attenzione del pubblico sulla ricerca della vita. Queste stelle, tuttavia, sono nane rosse che potrebbero essere troppo volatili per la vita. Sono necessari ulteriori studi per capire dove la vita potrebbe essere possibile e se potrebbe persistere abbastanza a lungo da comunicare con altre civiltà.

Scoperte di esopianeti

Gli astronomi potevano certamente immaginare l'esistenza di altri pianeti al di fuori del sistema solare nel 1961, ma ci volle fino al 1995 prima che il primo esopianeta confermato fosse trovato attorno a una stella della sequenza principale chiamata 51 Pegasi b, la scoperta inaugurò una nuova era in cui gli astronomi furono in grado di per rintracciare molti altri pianeti in tutto l'universo.

Tradizionalmente, i pianeti sono stati trovati attraverso due metodi: osservandoli mentre transitano attraverso una stella (che provoca un oscuramento che può essere misurato dalla Terra) o esaminando le oscillazioni gravitazionali che i pianeti inducono mentre orbitano attorno alla loro stella madre. Più recentemente, una tecnica chiamata "verifica per molteplicità" consente agli astronomi di identificare rapidamente i sistemi multipianeta.

Stimare il numero totale di pianeti nell'universo è difficile, ma uno studio statistico suggerisce che nella Via Lattea, ogni stella ha una media di 1,6 pianeti che producono 160 miliardi di pianeti alieni nella nostra galassia natale. (Lo studio ha utilizzato una tecnica chiamata lente gravitazionale che osserva i cambiamenti nelle curve di luce quando una stella relativamente vicina passa davanti a oggetti più distanti.) [Relazionato: 13 modi per cacciare alieni intelligenti]

A marzo 2018 sono stati confermati più di 3.708 esopianeti. La maggior parte di essi era dovuta a un osservatorio chiamato Kepler This Web Telescope, che ha esaminato un singolo punto nella costellazione del Cigno tra il 2009 e il 2013 prima di passare alla sua missione K2, che ruotava tra diverse posizioni nel cielo. Analizzando i dati, gli astronomi continuano a fare scoperte dalle informazioni.

Adatto alla vita?

Mentre i pianeti delle dimensioni di Giove sono più facili da individuare con i telescopi a causa delle loro grandi dimensioni e dell'effetto sulla loro stella madre, la ricerca emergente dal Kepler This Web Telescope suggerisce che i pianeti rocciosi sono estremamente comuni. Una serie di scoperte di Keplero annunciate nel febbraio 2014, ad esempio, contenevano principalmente super-Terre, o pianeti leggermente più grandi della Terra e considerati da molti astronomi abitabili nelle giuste condizioni. ("Abitabilità" è solitamente definita come la zona attorno a una stella in cui un pianeta roccioso può mantenere l'acqua liquida sulla superficie.)

Tra i pianeti scoperti da tutti i telescopi, tuttavia, è probabile che solo una piccolissima parte di essi abbia un ambiente adatto alla vita. Gli astronomi non possono ancora misurare questa metrica con certezza, ma probabilmente entrano in gioco alcuni fattori, come la vicinanza di un pianeta alla sua stella madre e il contenuto della sua atmosfera.

A marzo 2018, il Catalogo Habitable Exoplanets ha 53 pianeti che "ottimisticamente" potrebbero essere adatti alla vita e, tra questi, 13 hanno maggiori probabilità di essere abitabili. Il progetto fa parte del Planetary Habitability Laboratory dell'Università di Porto Rico ad Arecibo.

"Queste sono rappresentazioni artistiche di tutti i pianeti attorno ad altre stelle (esopianeti) con qualsiasi potenziale per supportare la vita in superficie come la conosciamo", afferma il catalogo sotto un'illustrazione dei pianeti. "Sono tutti più grandi della Terra e non siamo ancora sicuri della loro composizione e abitabilità. Sappiamo solo che sembrano avere le dimensioni e l'orbita giuste per supportare l'acqua liquida di superficie. ." [Correlati: 5 audaci affermazioni di vita aliena]

Trovare la vita al di fuori della Terra anche la vita microbica sarebbe un passo importante verso una migliore comprensione dell'equazione di Drake. Gli astronomi infatti non hanno rinunciato a trovare la vita all'interno del nostro sistema solare. Ci sono diverse aree che potrebbero ospitare ambienti abitabili ora, o lo hanno fatto in passato, come il pianeta Marte o la luna di Giove Europa.

Un passo successivo sarebbe determinare come inviare un messaggio agli extraterrestri e se potrebbero riceverlo o capirlo. Su piccola scala, gli astronomi hanno trasmesso messaggi alle stelle e, in alcuni casi, hanno inserito dei dischi a bordo di This Webcraft (come Voyager) affinché chiunque si trovi nelle vicinanze possa leggere e potenzialmente trovare la Terra per ulteriori comunicazioni.

Stelle nane rosse

Il catalogo degli esopianeti conosciuti contiene anche un certo numero di pianeti che circondano stelle nane rosse, che sono più piccole e più deboli del nostro sole. Era più facile individuare un pianeta che bloccava il sole mentre attraversava la sua faccia, dal punto di osservazione del passato di Keplero. Era anche più facile confermare se il pianeta fosse davvero un pianeta, dal momento che un pianeta in orbita attorno a una stella più piccola eserciterà uno strattone più forte visibile nelle misurazioni della velocità radiale.

Poiché le nane rosse producono meno energia del sole, tutti i pianeti rocciosi nella zona abitabile devono rannicchiarsi più vicino alla stella per ottenere abbastanza calore da mantenere l'acqua liquida sulla superficie. Due scoperte in particolare hanno attirato molta attenzione pubblica. Nel 2016, gli astronomi hanno scoperto un pianeta roccioso in orbita attorno a Proxima Centauri, un membro del sistema stellare Alpha Centauri che si trova a soli quattro anni luce dalla Terra. Poi, nel 2017, sette pianeti rocciosi delle dimensioni della Terra sono stati confermati attorno alla stella TRAPPIST-1, che si trova a soli 40 anni luce dalla Terra. Alcuni di questi pianeti potrebbero trovarsi nella zona abitabile.

La ricerca emergente sulle stelle nane rosse, tuttavia, suggerisce che potrebbero non essere molto amichevoli per la vita. Nell'esempio di Proxima Centauri b, il pianeta è così vicino alla sua stella che gli scienziati suggeriscono che potrebbe essere bloccato dalle maree. Ciò significa che un lato del pianeta è sempre rivolto verso la stella e l'altro lato è sempre rivolto a Questa Rete. Un lato del pianeta sarebbe molto caldo e un lato del pianeta molto freddo, a meno che non ci fossero venti per distribuire il calore intorno. Queste condizioni sono difficili per la vita.

Anche le stelle nane rosse in generale possono essere luoghi problematici. Sono più volatili del nostro sole, in particolare quando sono giovani. Le stelle possono emettere bagliori e anche espulsioni di massa coronale, che sono particelle cariche. Nel tempo, le CME possono strappare lentamente un'atmosfera rimuovendo le molecole dalla parte superiore, secondo gli studi del 2017 condotti dal Goddard This Web Flight Center della NASA nel Maryland. Anche se una stella non emette CME, c'è la possibilità che emetta radiazioni di raggi X, che potrebbero uccidere qualsiasi forma di vita sulla superficie.

Gli astronomi stanno conducendo studi sulle stelle nane rosse per determinare quanto possano essere pericolose, ma ulteriori studi su questi sistemi potrebbero richiedere futuri telescopi. A partire dal 2018, il TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) della NASA studierà stelle più vicine e più luminose di quelle di Keplero, generando potenzialmente dozzine di pianeti potenzialmente abitabili. E James Webb This Web Telescope dell'agenzia verrà lanciato non prima del 2020, con la possibilità di guardare le atmosfere di alcuni pianeti nell'infrarosso per saperne di più sulla loro composizione. Nel frattempo, l'European Extremely Large Telescope (E-ELT) è in costruzione in Cile, con la prima luce prevista nel 2024.

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