Ο αστρονόμος Φρανκ Ντράικ (Drake) το 1961 παρουσίασε ένα τύπο γνωστό σήμερα ως η εξίσωση Drake.
Η εξίσωση έχει δημιουργήσει μεγάλη διαμάχη, κυρίως επειδή οδηγεί σε ευρέως μεταβλητά αποτελέσματα. Όμως παραμένει ο καλύτερος τρόπος για να ποσοτικοποίηση, πόσοι είναι οι εξωγήινοι που επιχειρούνε να επικοινωνήσουν μαζί μας.
Ας δούμε πιο προσεκτικά την εξίσωση Drake και τις επιπτώσεις της
Η προσπάθεια υπολογισμού της πιθανότητας ύπαρξης εξωγήινης ζωής στο σύμπαν είναι πραγματικά πολύ περίπλοκη. Το σύμπαν δεν είναι ένα στατικό περιβάλλον. Τα αστέρια γεννιούνται, ζουν και πεθαίνουν.
Μερικά αστέρια σχηματίζονται σε συνδυασμό με πλανήτες. Άλλοι πάλι δεν το κάνουν. Μόνο κάποιοι από αυτούς τους πλανήτες έχουν τις κατάλληλες συνθήκες για να υποστηρίξουν ζωή. Η ζωή είναι από μόνη της μια δύσκολη εξίσωση. Ορισμένοι πλανήτες μπορεί να υποστηρίξουν σύνθετα οργανικά μόρια, πρωτεΐνες και νουκλεϊκά οξέα και τίποτα άλλο.
Άλλοι πλανήτες μπορεί να υποστηρίζουν απλούς μονοκύτταρους οργανισμούς, και ακόμη άλλοι μπορεί να υποστηρίξουν πολυκυτταρικούς οργανισμούς, σαν του δικούς μας. Να έχουν προχωρήσει αρκετά ώστε να έχουν αναπτύξει τέτοια τεχνολογία που να μπορούνε να ταξιδέψουν ή να στείλουν σήματα στο διάστημα.
Ακόμη και οι οργανισμοί που έχουν προσαρμοστεί πολύ καλά στο περιβάλλον τους δεν ζούνε για πάντα. Όπως μας έχει διδάξει η ιστορία και η Ρωμαϊκή Αυτοκρατορία όσο και οι δεινόσαυροι εξαφανίστηκαν. Όλα κάποια στιγμή τελειώνουν, είτε με κατακλυσμό είτε με άλλο τρόπο.
Ο Φρανκ Ντράικ έπρεπε να υπολογίσει όλες αυτές τις μεταβλητές στην ανάπτυξη ενός τύπου για τον ποσοτικό προσδιορισμό των πιθανοτήτων εύρεσης εξωγήινης ζωής. Ο πρώτος του σκοπός ήταν να αποφασίσει τι ήθελε να υπολογίσει. Πρώτον, περιόρισε τη σκέψη του σε εξωγήινους που βρίσκονται κοντά μας.
N = RfpneflfifcL
Σε αυτήν την εξίσωση, το Ν είναι ο αριθμός των ανιχνεύσιμων πολιτισμών στον γαλαξία μας.
Οι άλλες μεταβλητές περιγράφονται παρακάτω:
- R ο μέσος ρυθμός του σχηματισμού νέων αστέρων στον Γαλαξία.
- fp το ποσοστό των σχηματισμένων αστέρων οι οποίοι διαθέτουν πλανήτες.
- ne για τα άστρα που διαθέτουν πλανήτες, ο μέσος αριθμός των πλανητών οι οποίοι πιθανώς μπορούν να υποστηρίξουν ζωή.
- fl το ποσοστό των πλανητών στους οποίους η ζωή αναπτύσσεται επιτυχώς.
- fi το ποσοστό των πλανητών στους οποίους υπάρχει νοήμων ζωή με τον δικό της πολιτισμό.
- fc το ποσοστό των πολιτισμών αυτών οι οποίοι έχουν τις τεχνικές δυνατότητες απομακρυσμένης επικοινωνίας.
- L η χρονική διάρκεια κατά την οποία αυτοί οι πολιτισμοί εκπέμπουν ανιχνεύσιμα σήματα.
Η μόνη μεταβλητή που είναι γνωστή με βεβαιότητα είναι ο ρυθμός σχηματισμού νέων αστέρων στον Γαλαξία, R.
Σε έναν τυπικό σπειροειδή γαλαξία, σχηματίζονται νέα αστέρια με ρυθμό περίπου τέσσερα ανά έτος.
Οι αστρονόμοι είναι πιο αβέβαιοι για το L, το χρονικό διάστημα που ένας πολιτισμός παραμένει ανιχνεύσιμος. Ένα σύνολο ετερόκλητων στοιχείων που έχει χρησιμοποιηθεί για το L κυμαίνεται από 10 έως 10 εκατομμύρια χρόνια.
Οι αστρονόμοι μπορούν να κάνουν εικασίες για τις υπόλοιπες μεταβλητές.
Για παράδειγμα, από τους εννέα πλανήτες στο ηλιακό μας σύστημα, μόνο τέσσερις είναι αυτό που οι αστρονόμοι ονομάζουν επίγειοι πλανήτες. Αυτοί που έχουν μια σταθερή επιφάνεια. Από αυτούς τους επίγειους πλανήτες, μόνο η Γη υποστηρίζει ζωή.
Εάν πάρουμε το ηλιακό μας σύστημα ως αντιπροσωπευτικό, τότε μπορούμε να ισχυριστούμε ότι το ne ισούται με το 1/4 ή το 0.25. Παρόμοιες εικασίες έχουν γίνει και για τις άλλες μεταβλητές.
Όλες καταλήγουν να έχουν πολύ παρόμοιες τιμές, συνήθως μεταξύ 0,1 και 1,0 συνήθως σε εύρος μεταξύ 0,1 και 1,0.
Ένας τυπικός υπολογισμός μπορεί να μοιάζει με αυτό:
N = 4 x 0.5 x 0.25 x 0.2 x 0.2 x 0.2 x 3,000,000
Μας δίνει μια τιμή 12.000 πολιτισμών στον γαλαξία μας.
Οι αρχικοί υπολογισμοί της εξίσωση Drake ήταν πολύ κοντά σε αυτήν την τιμή για το Ν.
Όταν έτρεξε τους αριθμούς, προέβλεψε ότι ενδέχεται να υπάρχουν 10.000 ανιχνεύσιμοι πολιτισμοί στον Γαλαξία. Ο αστροφυσικός Καρλ Σέιγκαν (Carl Sagan) ήταν ακόμη πιο αισιόδοξος. Πρότεινε ότι 1 εκατομμύριο ευφυείς πολιτισμοί ενδέχεται να υπάρχουν στον γαλαξία. Δεν υπάρχει αμφιβολία ότι οι αστρονόμοι ήταν τόσο αισιόδοξοι όταν άρχισαν να ψάχνουν επιμελώς για εξωγήινη ζωή τη δεκαετία του 1960.
Η εξίσωση Drake εξακολουθεί ακόμα και σήμερα να χρησιμοποιείται συστηματικά ως εργαλείο έρευνας για την ανακάλυψη εξωγήινης ζωής. Η ανάπτυξη της εξίσωσης αποτελεί χρονικό ορόσημο της Αστροβιολογίας.