Una nueva ecuación revela nuestras probabilidades exactas de encontrar vida extraterrestre

Una nueva ecuación revela nuestras probabilidades exactas de encontrar vida extraterrestre
por George Dvorsky

Sara Seager (Crédito: io9.com)

Ha pasado más de medio siglo desde que Frank Drake desarrolló una ecuación para estimar la probabilidad de encontrar vida inteligente en nuestra galaxia. Hemos aprendido mucho desde entonces, lo que provocó que una astrofísica del MIT llegara a su propio punto de vista sobre la ecuación. Así es como funciona la nueva fórmula, y cómo podría ayudar en la búsqueda de vida extraterrestre.

La nueva fórmula fue ideada por Sara Seager, profesora de física y ciencia planetaria en el Instituto de Tecnología de Massachusetts. Me puse en contacto con ella para aprender más acerca de la nueva ecuación y por qué había llegado el momento de replantearla. 

La evaluación de la probabilidad de vida inteligente

Ya en 1961, Frank Drake propuso una fórmula probabilística para ayudar a estimar el número de civilizaciones extraterrestres activas y con capacidad radial de la galaxia de la Vía Láctea. Dice así:

 

Dónde:

• N es el número de civilizaciones en nuestra galaxia con las que podríamos esperar ser capaces de comunicarnos;
• R* es la tasa media de formación de estrellas en nuestra galaxia;
• fp es la fracción de esas estrellas que tienen planetas;
• ne es el número promedio de planetas que pueden potencialmente soportar vida por estrella que tiene planetas; 
• fl es la fracción de lo anterior que en realidad llegan a desarrollar la vida en algún momento;
• fi es la fracción de lo anterior que en realidad llegan a desarrollar vida inteligente;
• fc es la fracción de civilizaciones que desarrollan una tecnología que libera señales detectables de su existencia en el espacio; y
• L es la longitud de tiempo donde tales civilizaciones liberan señales detectables en el espacio.

La gente le ha atribuido una variedad de valores en los últimos 50 años, todos ellos puramente especulativos. Los valores de N han oscilado entre uno hasta millones. 

"La ecuación original de Drake nos daba el formato con el cual ver cuáles serían los distintos ingredientes", dijo Seager a io9. "Nadie había organizado jamás cuantitativamente nuestros pensamientos antes. Esa es la naturaleza revolucionaria de la ecuación".

Pero nunca puede darnos una respuesta cuantitativa, dice, y no debemos esperar que la ecuación sea una ecuación real en el sentido de que podemos contar con definiciones precisas de cada término. 

"Es una manera maravillosa, sorprendente, innovadora para que pensemos en la vida inteligente, o la existencia de vida inteligente", dice ella, "pero hay tantas incógnitas que no puede ser cuantificada".

Pero las cosas han cambiado desde 1951. Gracias al telescopio espacial Kepler, ahora sabemos que hay una plétora de exoplanetas allí afuera. Lo que es más, vienen en todo tipo de formas y tamaños, que orbitan una gran variedad de estrellas, y que residen en sistemas solares que apenas se parecen al nuestro. Nuestro sentido de la galaxia está cambiando dramáticamente con cada nuevo descubrimiento, como es nuestro sentido de su potencial para albergar vida.

Teniendo en cuenta toda esta nueva información, Seager consideró que había llegado el momento de repensar la ecuación de Drake. 

La ecuación Seager

La nueva ecuación es la siguiente:

 

Dónde:

• N es el número de planetas con gases con biofirma detectables; 
• * N es el número de estrellas dentro de la muestra; 
• FQ es la fracción de estrellas silenciosas; 
• FHZ es la fracción de planetas rocosos en la zona habitable;
• FO es la fracción de los sistemas observables; 
• FL es la fracción con vida; y 
• FS es la fracción con firmas espectroscópicas detectables.

Ahora, es importante tener en cuenta que esta ecuación no es una actualización de la Ecuación de Drake en sí, es más como una ecuación en paralelo que puede trabajar en conjunto con la versión original. En lugar de llegar a una fórmula para predecir el predominio de la vida inteligente, Seager está interesada en la predicción de las posibilidades de detectar cualquier tipo de vida en los próximos diez años.

Y la razón de esto es puramente práctica: se basa en la realidad de lo que ya sabemos, o estamos a punto de conocer. 

"No vamos a tirar la Ecuación de Drake, que es realmente un tema diferente", explica. "Desde que a Drake se le ocurrió la ecuación, hemos descubierto miles de exoplanetas. Como comunidad hemos tenido nuestras opiniones revolucionadas en cuanto a lo que posiblemente podría estar por ahí. Y ahora tenemos una pregunta real en nuestras manos, una que no está relacionado con la vida inteligente: ¿Podemos detectar cualquier signo de vida de alguna manera en un futuro muy cercano?"

Seager está incómoda al referirse a la nueva ecuación como una actualización, en su lugar sugiere que la llamamos "Ecuación de Drake paralela", o "Ecuación de Drake revisada". Personalmente, creo que deberíamos llamarla como lo que es: la "Ecuación de Seager", a los efectos de distinguirla de lo que Drake estaba tratando de lograr. En lugar de tratar de evaluar nuestras posibilidades de encontrar civilizaciones radio capaces, la nueva ecuación evalúa las posibilidades de detectar señales de vida en exoplanetas con señales de gases con biofirma. 

La teledetección

En efecto, la N de Seager representa el número de planetas con gases con biofirma detectable.

Detectable es la palabra clave.

"Estamos realmente en una pista diferente, donde estamos tratando de encontrar señales de vida en otro planeta", dice ella, "y la única manera que sabemos cómo hacer esto en este momento es por teledetección".

En otras palabras, imágenes espectroscópicas, el proceso de dividir la luz a partir de un planeta o estrella y tratar de identificar los gases que están presentes por los que ellos han eliminado o añadido a la luz.

"Al igual que en la Tierra, donde tenemos satélites que mirar hacia abajo para medir la concentración de gases, se pueden usar telescopios espaciales para observar las atmósferas de planetas lejanos", explica. "Vamos a buscar a los gases que esencialmente no pertenecen, gases que pueden ser producidos por la vida". 

Seager da el ejemplo del oxígeno en la Tierra.

"El oxígeno llena nuestra atmósfera al 20% por volumen. Pero sin la vida en realidad no tendríamos oxígeno suficiente, tendríamos unas 10 mil millones de veces menos oxígeno", dice ella. "Así que las plantas y las bacterias fotosintéticas están creando oxígeno en nuestra atmósfera, y por lo tanto, si los extraterrestres estuvieran mirándonos desde lejos y usaran telescopios de longitud de onda óptica -en lugar de radiotelescopios- verían todo este exceso de oxígeno y afortunadamente sabrían que que no es de aquí, que debe atribuirse a la vida". 

Estrellas activas y silenciosas

Otro elemento único de la ecuación de Seager es la adición de las llamadas estrellas silenciosas.

Las estrellas varían en términos de su actividad. Nuestro Sol, por ejemplo, se encuentra actualmente en una fase de máximo solar, por lo que hay un desprendimiento de llamaradas solares mayor que de costumbre. Pero algunas estrellas activas pueden ser súper activas, y en formas que no son buenas.

"Las estrellas activas son mucho más activas que las estrellas silenciosas, y hay una especie de inquietud de que ciertas estrellas activas podrían ser perjudiciales para la vida", dijo Seager a io9.

Otro problema es que las estrellas activas varían en brillo, lo que a menudo hace que sea difícil de encontrar exoplanetas. Las estrellas fulgurantes plantean otro problema.

Las estrellas muy activas también tienen un alto flujo de radiación ultravioleta, y eso es un problema para los gases con biofirma. La radiación UV desencadena una serie de reacciones químicas que a menudo terminan por destruir una gran cantidad de gases. Por lo tanto, es difícil para los gases con biofirma acumularse en esos planetas.

Por lo tanto el foco está en las estrellas silenciosas.

¿N = 2?

Según los propios cálculos de Seager, el valor de N es igual a dos, lo que no es tan pesimista como parece.

Tabla que muestra las fracciones con firma espectroscópica detectable (Crédito: io9.com)

 
Tenga en cuenta que su ecuación está estrictamente tratando de determinar la probabilidad de nuestra capacidad para detectar planetas con gases con biofirma utilizando el método espectroscópico. Esto significa que debemos ser capaces de detectar al menos un par de planetas con los gases de la biosfera en un futuro relativamente cercano, por lo que su estimación es realmente muy excitante. 

En efecto, la ecuación de Seager será cada vez más relevante y útil después del lanzamiento del telescopio espacial James Webb en 2018. La misión TESS del MIT (Translating ExtraSolar planet Survey) examinará 500.000 estrellas diseminadas por todo el cielo en busca de planetas en tránsito que son rocosos.

Imagen comparativa del espejo principal del telescopio Hubble con respecto a los espejos del futuro telescopio espacial James Webb (Crédito: NASA)

Espejos del futuro telescopio espacial James Webb (Crédito: NASA)

 

"Una vez que tengamos un grupo de esos planetas, esperamos darles seguimiento examinado sus atmósferas con el telescopio James Webb", dice Seager. "Es ese tipo de doble enfoque que hemos adoptado. Por lo tanto la ecuación es real en el sentido de que se está hablando de lo que podemos lograr en la próxima década".

En lo que respecta a la búsqueda de vida extraterrestre, Seager dice que su equipo está trabajando en esto de verdad.

"Somos la primera generación que llega para ayudar a responder esta pregunta". 

http://io9.com/what-a-brand-new-equation-reveals-about-our-odds-of-fin-531575395 

Modificado por orbitaceromendoza