Od 1960-ih, Drakeova jednadžba koristi se za procjenu koliko inteligentnih i kontaktnih vanzemaljaca postoji u galaksiji Mliječni put. Prateći utabani put, nova formula procjenjuje učestalost života na planetu. Može nam pomoći da otkrijemo koliko je načelno vjerojatan nastanak života u svemiru.
Nova jednadžba, koju su razvili Caleb Sharv iz Astrobiološkog centra Columbia i Leroy Cronin s Kemijskog fakulteta Sveučilišta u Glasgowu, još ne može procijeniti šanse da se život bilo gdje pojavi, ali obećava zanimljive izglede u tom smjeru.
Znanstvenici se nadaju da će njihova nova formula, opisana u najnovijem izdanju Zbornika Nacionalne akademije znanosti (PNAS), nadahnuti znanstvenike da istraže razne čimbenike koji životne događaje povezuju s posebnim svojstvima planetarne okoline. Šire gledano, očekuju da će se njihova jednadžba u konačnici koristiti za predviđanje učestalosti života na planetu, postupak poznat i kao abiogeneza.
Oni koji poznaju Drakeovu jednadžbu razumjet će i novu jednadžbu. Davne 1961. godine astronom Frank Drake izveo je vjerojatnu formulu koja bi mogla pomoći u procjeni broja aktivnih vanzemaljskih civilizacija koje prenose radio signale u našoj galaksiji. Njegova formula sadržavala je nekoliko nepoznanica, uključujući prosječnu brzinu stvaranja zvijezda, prosječni broj planeta koji bi mogli podržati život, djelić planeta koji su uspjeli steći uistinu inteligentan život, i tako dalje. Nemamo konačnu verziju Drakeove jednadžbe, ali vjerujemo da nam svake godine omogućuje precizniju procjenu nepoznatog.
Nova formula koju su razvili Scharf i Cronin nema za cilj zamijeniti Drakeovu jednadžbu. Umjesto toga, uranja nas dublje u statistiku abiogeneze.
Evo kako to izgleda:
Gdje:
Promotivni video:
Nabiogeneza (t) = vjerojatnost životnog događaja (abiogeneza)
Nb = broj potencijalnih gradivnih blokova
Ne = prosječni broj građevnih blokova po organizmu ili biokemijski značajnom sustavu
fc = djelotvorna raspoloživost građevinskih blokova tijekom vremena t
Pa = vjerojatnost okupljanja u jedinici vremena
Izgleda komplicirano, ali u stvarnosti je sve puno jednostavnije. Jednadžba ukratko kaže da je vjerojatnost života na planetu usko povezana s brojem kemijskih gradivnih blokova koji podržavaju život i dostupni su na planetu.
Gradeći blokove, znanstvenici podrazumijevaju neophodni kemijski minimum da započnu proces stvaranja jednostavnih oblika života. To mogu biti osnovni parovi DNA / RNA ili aminokiselina, ili bilo koje dostupne molekule ili materijali na planetu koji mogu sudjelovati u kemijskim reakcijama koje vode u život. Kemija ostaje kemija u cijelom svemiru, ali različiti planeti mogu stvoriti različite uvjete pogodne za nastanak života.
Točnije, jednadžba Scharf i Cronin navodi da šanse za život na planetu ovise o broju građevinskih blokova koji bi teoretski mogli postojati, broju dostupnih građevinskih blokova, vjerojatnosti da ti građevinski blokovi stvarno postanu život (tijekom montaže) i broj gradivnih blokova potrebnih za stvaranje određenog oblika života. Uz identificiranje kemijskih preduvjeta za nastanak života, ovom se jednadžbom nastoji utvrditi učestalost s kojom nastaju reproduktivne molekule. Na Zemlji se abiogeneza dogodila u trenutku kada se pojavila RNA. Ovaj presudni korak slijedio je procvat jednostavnog jednoćelijskog života (prokarioti) i složenog jednoćelijskog života (eukarioti).
"Naš pristup povezuje planetarnu kemiju s globalnom brzinom kojom se generira život - to je važno jer počinjemo pronalaziti mnoge solarne sustave s gomilom planeta", rekao je Cronin. "Na primjer, vjerujemo da bi prisutnost malog planeta u blizini - poput Marsa - mogla biti važna jer se ohladio brže od Zemlje … neki bi kemijski procesi mogli započeti, a zatim prenijeti složenu kemiju na zemlju kako bi pomogli potiskivanju kemije na zemlju."
Jedna od važnih implikacija ove studije je da se planeti ne mogu proučavati izolirano. Kao što je Cronin rekao, Mars i Zemlja su možda bili uključeni u razmjenu kemikalija nekada u dalekoj prošlosti - i ta razmjena tvari mogla bi poslužiti kao početak života na Zemlji. Možda bi razmjena kemijskih gradivnih blokova između obližnjih planeta mogla dramatično povećati šanse za život na njima.
Pa koliko primjera života postoji u Svemiru?
"Ovo je teško pitanje", kaže Cronin. "Naš rad sugerira da solarni sustavi s više planeta mogu biti izvrsni kandidati za pomniji nadzor - da bismo se trebali usredotočiti na sustave s više planeta i tražiti život u njima." Kako? Vrijedno je potražiti znakove promjene atmosfere, složene kemije, prisutnosti složenih spojeva i varijacija u klimi koje su možda posljedica biološkog života.
U ovom trenutku nemamo dovoljno empirijskih podataka da dovršimo Scharfovu i Croninovu jednadžbu, ali to će se promijeniti u budućnosti. U sljedećem desetljeću moći ćemo koristiti teleskop James Webb i misiju MIT Tess za popunjavanje vrijednosti koje nedostaju. Na kraju ćemo pronaći odgovor na ovo pitanje koje nas brine.
ILYA KHEL
