Leta 1961 je slavni astronom in astrofizik Frank Drake oblikoval enačbo za oceno števila nezemeljskih civilizacij v naši galaksiji v danem trenutku. Znan kot ' Drakeova enačba « je bila ta formula verjetnostni argument, ki naj bi vzpostavil nek kontekst za Poiščite nezemeljsko inteligenco (SETI). Seveda je bila enačba teoretične narave in večina njenih spremenljivk še vedno ni dobro omejena.
Na primer, čeprav lahko astronomi danes z zaupanjem govorijo o hitrosti nastajanja novih zvezd in verjetnem številu zvezd, ki imajo eksoplanete, ne morejo začeti povedati, koliko od teh planetov bo verjetno podpiralo življenje. Na srečo, profesor David Kipping z univerze Columbia je pred kratkim izvedla statistično analizo, ki kaže, da je vesolje, ki je polno življenja, »najboljša stava«.
Kipping je docent na kolumbijskem oddelku za astronomijo in raziskovalec ekstrasolarnih planetov in lun. Je tudi vodja Columbie Laboratorij Cool Worlds , skupina, ki se ukvarja z odkrivanjem in analizo potencialno bivalnih eksoplanetov. Njegova zadnja študija se je pojavila v Proceedings of the National Academy of Sciences z naslovom ' Objektivna Bayesova analiza zgodnjega začetka življenja in našega poznega prihoda .'
Drakeova enačba, matematična formula za verjetnost odkritja življenja ali naprednih civilizacij v vesolju. Zasluge: Univerza v Rochestru
Zaradi študije je prof. Kipping obravnaval kronologijo življenja na Zemlji, od najzgodnejših dokazov o mikrobih do nastanka kompleksnih organizmov – kot je človeštvo. Nato je postavil vprašanje, kako pogosto bi se življenje (in inteligentno življenje za zagon) znova pojavilo, če bi to kronologijo znova in znova tekli nazaj in naprej, znova in znova. Na koncu je našel štiri možne odgovore:
- Življenje je običajno in pogosto razvija inteligenco
- Življenje je redko, a pogosto razvija inteligenco
- Življenje je običajno in le redko razvije inteligenco
- Življenje je redko in le redko razvije inteligencoin.
Kipping je te štiri možnosti nato podvrgel tehniki statistične analize, znani kot Bayesovo sklepanje, da bi tehtali modele drug proti drugemu. Ta tehnika opisuje verjetnost dogodka na podlagi predhodnega znanja in nato posodobi te verjetnosti, ko so na voljo novi podatki. Kot pravi prof. Kipping pojasnil v novicah Columbia:
»V Bayesovem sklepanju je treba vedno izbrati predhodne verjetnostne porazdelitve. Toda ključni rezultat pri tem je, da je, ko primerjamo scenarije redkega življenja in običajnega življenja, scenarij običajnega življenja vedno vsaj devetkrat verjetnejši od redkega...Tehnika je podobna stavnim kvotam. Spodbuja večkratno preizkušanje novih dokazov glede na vaše stališče, v bistvu pozitivno povratno zanko za izboljšanje vaših ocen verjetnosti dogodka.'
Ilustracija naših prednikov hominidov, verjetno Avstralopitekov, ki so hodili ponoči pod osvetljenim tokom plina pred približno 3,5 milijona let. Zasluge za slike: NASA, ESA, G. Cecil (UNC, Chapel Hill) in J. DePasquale (STScI)
Da bi vse razčlenili, so najzgodnejši znani dokazi o življenju v obliki fosiliziranih bakterij, ki jih najdemo v nahajališčih cirkona na dnu oceana. Na podlagi izčrpanja ogljika-13 so te usedline nastale le 300 milijonov let po zemeljskih oceanih. V bistvu te usedline kažejo, da se je življenje na Zemlji v celoti pojavilo pred 3,5 milijarde let, približno milijardo let po nastanku planeta - to je v geološkem času precej hitro.
Na podlagi tega Kipping ocenjuje, da so za planete s pogoji in evolucijskimi časovnicami, podobnimi Zemlji, možnosti za spontano nastajanje življenja (aka. abiogeneza) precej dobre – vsaj 3:1 ali več. Poleg tega so možnosti manj ugodne, dlje ko gremo navzdol po evolucijski časovnici in bolj zapletene so življenjske oblike. Kipping je rekel:
'Če bi še enkrat igrali zgodovino Zemlje, je pojav inteligence pravzaprav nekoliko malo verjeten...Hiter nastanek življenja in pozni razvoj človeštva v kontekstu časovnice evolucije sta vsekakor sugestivna. Toda v tej študiji je mogoče dejansko količinsko opredeliti, kaj nam povedo dejstva.'
Medtem ko so na primer enocelični organizmi nastali le nekaj sto milijonov let, potem ko je Zemlja imela oceane, je trajalo dodatnih 1,5 do 2 milijardi let, preden so se pojavili evkarionti in večcelični organizmi. Medtem je trajala še ena milijarda let, da se je zgodila kambrijska eksplozija (pred približno 541 milijoni let), dogodek, za katerega je bila značilna diverzifikacija življenja na Zemlji.
Nova študija kaže, da se življenje lahko pojavi pogosto, vendar se le redko razvije do stopnje, da proizvede inteligenco. Zasluge: NASA
Kakšna je torej verjetnost, da bo nezemeljsko življenje zapleteno, diferencirano in inteligentno? Glede na študijo prof. Kippinga so možnosti za to le 3:2, kar kaže, da je takšno življenje redko. To temelji na dejstvu, da se je človeštvo začelo pojavljati pozno v evolucijskem zapisu in znotraj bivalnega okna Zemlje, kar kaže, da njegov razvoj ni bil niti enostaven niti zagotovljen.
Študija prof. Kippinga, vzeta po nominalni vrednosti, kaže, da je življenje v kozmosu veliko, kompleksno življenje pa je veliko redkejše. Vendar pa tudi poudarja, da možnosti v tej študiji niso velike in (so precej blizu 50:50) in je treba ugotovitve obravnavati kot začasno hipotezo in ne kot sklep. Ali kot je rekel prof. Kipping:
»Analiza ne more zagotoviti gotovosti ali jamstev, temveč le statistične verjetnosti, ki temeljijo na tem, kaj se je zgodilo tukaj na Zemlji. Toda vzpodbudno je, da se pojavi primer vesolja, ki je polno življenjafavorizirana stava.Iskanje inteligentnega življenja v svetovih onkraj Zemlje nikakor ne sme biti odvrnjeno.«
Podobno kot Drakeova enačba, ta študija daje hrano za razmislek in ne trdnih dokazov. Tudi tako kot Drakeova enačba dokazuje, da bi bilo statistično gledano nezemeljsko življenje zelo pogosto. Čeprav je inteligentno življenje morda veliko redkejše, so številke še vedno spodbudne. Žal, ne bomo vedeli več, dokler ne bomo dejansko lahko raziskali druge zvezdne sisteme s teleskopi naslednje generacije ali medzvezdnimi sondami.
Nadaljnje branje: Columbia News , PNAS
