La Ecuación de Drake: ¿Estamos solos en el universo?

Corría el año 1960, el astrónomo y astrofísico Frank Drake del Observatorio Nacional de Radio Astronomía (NRAO) en Virginia, Estados Unidos, llevaba acabo el Proyecto Ozma conocido como, el primer intento por encontrar civilizaciones extraterrestres y responder la pregunta ¿Estamos solos en el universo?.

Con la ayuda de un radiotelescopio de 26 metros de diámetro, el proyecto Ozma buscó durante un periodo de seis horas al día por cuatro meses, señales de radio provenientes del espacio que indicara que había civilizaciones inteligentes allí afuera. Pero…nada fue encontrado.

Un año después durante una reunión llevada a cabo en Green Bank, Estados Unidos, para tratar el asunto de la posible existencia de inteligencia extraterrestre. Frank Drake vio la necesidad de darle un orden lógico que permitiera cierta estructura a la discusión. Fue así como nació la hoy famosa, Ecuación de Drake.

¿Qué es la Ecuación de Drake?

La Ecuación de Drake busca responder la pregunta: ¿Estamos solos en el universo? Y definir todas las variables relevantes, para establecer un número aproximado de civilizaciones extraterrestres inteligentes en la Vía Láctea, y que se encuentren transmitiendo señales de algún tipo, en este punto particular del tiempo. La ecuación de Drake se compone de siete variables:

Esta es la fórmula de La Ecuación de Drake:

N= R* x f_p x n_e x f₁ x f_i x f_c x L

A continuación se explica cada punto de la ecuación de Drake:

N: Número de civilizaciones enviando señales de radio en la galaxia.

R: Número de estrellas que se forman anualmente en la Vía Láctea.

f_p: Número de estrellas con planetas orbitando a su alrededor.

n_e: Número de planetas por estrella similares a la Tierra.

f_1: Número de planetas similares a la Tierra donde la vida surgió.

f_i: Número de planetas en los cuales la vida surgió, donde a su vez se desarrolló vida inteligente.

f_c: Número de civilizaciones inteligentes que intentan comunicarse.

L: Tiempo que lleva la civilización inteligente existiendo.

Es posible asignar ciertos valores gracias a los numerosos descubrimientos del mundo de la ciencia, sin embargo hay una serie de parámetros en los que solo podemos especular, de cualquier forma, en 1961, Drake y su equipo analizaron la ecuación y asignaron los siguientes valores para cada apartado de esta:

N= 10 x 0,5 x 2 x 1 x 0,01 x 0,01 x 10.000

N= 10 posibles civilizaciones enviando señales en nuestra galaxia.

Ecuación de Drake explicada punto por punto

R: ¿Cuántas estrellas se forman anualmente en la Vía Láctea?

Las estimaciones para el número de estrellas en la Vía Láctea varían desde un mínimo de 100 billones hasta un máximo de 400 billones, por otro lado, la edad de nuestra galaxia se estima en unos 13,21 billones de años, por lo que si nos quedamos con la estimación mínima de estrellas (100 billones) nos da un total de 7,7 nuevas estrellas por año terrestre.

Un dato a tener en cuenta, es que los valores de la cantidad de estrellas por año, no son constantes, ya que en los días más jóvenes de nuestra galaxia, se formaban a una velocidad mayor.

Otro punto a tener en cuenta, es que no todas las estrellas son iguales, ni todas son adecuadas para la vida, por ejemplo las estrellas supermasivas no se consideran adecuadas.

Algunas versiones de la Ecuación de Drake utilizan ademas del valor R, para la formación general de estrellas, un segundo termino que indica la fracción de éstas, que son similares al Sol en términos de edad, tamaño y temperatura que permitan calentar lo suficiente los planetas para que sea posible el agua líquida, pero no tanto como para convertirlos en rocas carbonizadas. Se estima que la tasa de formación de estrellas similares al Sol es de 1 por año.

f_p: ¿Qué cantidad de estrellas tienen planetas orbitando a su alrededor?

En el momento en que fue planteada la Ecuación de Drake, tan solo conocíamos los planetas de nuestro sistema solar. Desde entonces, se han descubierto alrededor de 200 planetas extrasolares o exoplanetas, gracias en gran parte a las imágenes captadas por el telescopio Hubble.

Cuando la Ecuación de Drake fue concebida se pensaba que los planetas solo se encontraban en sistemas solares con una sola estrella, ya que se creía que las perturbaciones gravitacionales de sistemas con múltiples estrellas impedirían la formación de planetas.

Esto eliminaba casi un 50% de las estrellas. Hoy en día se ha demostrado teóricamente que estos sistemas con estrellas múltiples, pueden también albergar planetas.

Entonces, ¿que número de estrellas tienen planetas? Las estimaciones van desde un conservador 5%, hasta un 90%, si utilizamos un valor de 0,1 estaremos indicando que una de cada 10 estrellas tienen planetas, mientras que si utilizamos un valor de 1,0 estaremos diciendo que cada estrella tiene planetas.

n_e: ¿Cuántos planetas por estrella son similares a la Tierra?

En la ecuación original, Drake asignó una cifra muy optimista a este parámetro, con un valor de 2, lo que significa que hay en promedio dos planetas similares a la Tierra por cada estrella con planetas.

Los factores a tener en cuenta para asignarle un valor a este parámetro son: la composición química de los planetas, su tamaño y el de hecho de estar dentro del rango de zona habitable que permite que un planeta tenga agua liquida.

Algo que puede resultarnos un tanto extraño, es el hecho de pensar que quizá nuestra idea de habitabilidad sea muy restrictiva. ¿La vida realmente requiere un planeta similar a la Tierra para existir?

Quizá la vida puede existir de formas que no podemos ni imaginar, como por ejemplo un tipo de vida que no requiere de agua para subsistir, sino de otra sustancia quizá incluso desconocida, incluso que no este basada en el carbono, sino en algún otro elemento como puede ser el silicio.

Por supuesto es muy difícil para nosotros imaginar un tipo de vida que no requiera agua liquida para sobrevivir, pero debemos admitir que… no lo sabemos todo.

Elegir un valor de 1,0 significaría que todas las estrellas con planetas tendrían al menos un planeta habitable. Un valor de 0,5 indicará que hay un planeta habitable por cada dos estrellas o lo que es lo mismo que la mitad de las estrellas con planetas orbitando a su alrededor tienen uno similar a la Tierra.

f₁: ¿En qué número de planetas similares a la Tierra surgió la vida?

Lastimosamente responder esta pregunta es un poco confuso, ya que solo tenemos un ejemplo de un planeta donde surgió la vida, el nuestro. Por esto, es difícil decir que tan fácil o complicado es para la vida surgir, y saber si estamos solos en el universo pero algunos puntos interesantes a considerar son los siguientes:

-La Tierra tiene aproximadamente 4,5 billones de años de edad.

-El caótico escenario en el que los planetas eran constantemente bombardeados por los escombros tras la formación del sistema solar, terminó hace 3,8 billones de años.

-Las rocas sedimentarias más antiguas halladas al noroeste de Australia, datan de hace 3,5 o 3,8 billones de años.

–La evidencia fósil más antigua hallada hasta el momento, corresponde a cianobacterias que datan de hace 3,5 billones de años.

Estos datos nos indican que la vida en la Tierra surgió bastante rápido. La gran pregunta es, ¿Qué tan comunes en el universo son las condiciones que dieron lugar a la vida? Ésta es una de las razones por las que, hallar evidencia de antigua vida en Marte es tan importante.

Si halláramos vida en Marte esto indicaría que las probabilidades de que se genere la vida en el universo son bastante altas, ya que solo en nuestro sistema solar se habría formado en dos planetas.

Elegir un valor de 0,01 para este parámetro indica que se ha desarrollado vida en solo 1 de cada 100 planetas habitables, por otro lado un valor de 1,0 significa que la vida se desarrolló en todos los planetas habitables.

f_i: ¿En que número de planetas donde surgió la vida, se desarrolló también vida inteligente?

Teniendo en cuenta que la vida ya existe en cierto planeta, ¿Cuantas probabilidades hay de que se desarrolle vida inteligente? Otra gran incógnita… de nuevo solo tenemos un ejemplo, pero esta vez podemos compararlo, ya que de todas las millones de especies que han existido en la Tierra, solo una ha alcanzado el nivel de inteligencia necesario para desarrollar la tecnología.

Además, las formas de vida simples aparecieron rápidamente en la Tierra, pero las formas de vida compleja tardaron mucho más tiempo en desarrollarse.

Drake creía que la vida se desarrollaría en cada planeta que cumpliera con las condiciones de habitabilidad, por otro lado también creía que la vida inteligente podría surgir en solo 1 de cada 100 de estos planetas.

Un valor de 0,001 significa que crees que aparecerá vida inteligente en 1 de cada 1.000 planetas con vida. Un valor de 1,0 indica que en cada planeta donde se desarrolló la vida, surgió también la vida inteligente.

f_c: ¿Cuántas civilizaciones inteligentes cuentan con tecnología para contactar a otros?

¿Que tal si los extraterrestres no tienen o tuvieron nunca un James Maxwell o un Samuel Morse o un Guillermo Marconi? Quizá sean lo suficientemente inteligentes para construir ciudades completas o sofisticados transportes pero, ¿Cómo saber si llegaron a inventar la radio? Drake creía que 1 de cada 100 civilizaciones descubriría las ondas de radio. ¿Que opinas?

Un valor de 1,0, significa que todas las civilizaciones inteligentes descubrieron la radio y un valor de 0,001 indica que solo una de cada mil civilizaciones lo logró.

L: ¿Cuánto tiempo existirá cada civilización en el universo antes de desaparecer?

Esta es otra cuestión en la que no tenemos más opción que especular con lo que sabemos, somos la única civilización inteligente que conocemos y no tenemos idea de por cuanto tiempo más existiremos.

Por lo que Drake tomó el valor más conservador de 10.000 años, que es el tiempo que ha transcurrido desde que se descubrió la agricultura hasta hoy en día.

N: La respuesta a: ¿Cuántas civilizaciones extraterrestres están intentando comunicarse?

Finalmente este valor nos indicará en teoría, cuántas civilizaciones inteligentes están transmitiendo algún tipo de señal para evidenciar su presencia en el universo.

La Ecuación de Drake es una excelente forma de categorizar y aislar los parámetros más importantes a la hora de dar respuesta a una pregunta que nos ha inquietado desde siempre: ¿Estamos solos en el universo?

Además permite estructurar el debate en torno al tema de la búsqueda de inteligencia extraterrestre y calcular las probabilidades de que existan. Sin embargo es una realidad que hay una gran incertidumbre en varios de sus parámetros; parámetros que solo pueden ser suposiciones y que nos indican algo muy importante: Aun tenemos mucho que aprender…

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