Cómo los datos del telescopio espacial Kepler están cambiando la ecuación de Drake

Cómo los datos del telescopio espacial Kepler están cambiando la ecuación de Drake
Muchos de los parámetros de la ecuación de Drake sólo podían adivinarse... hasta ahora.

Crédito: medium.com

Ya en 1961, un pequeño grupo de científicos se reunió en el Observatorio Nacional de Radio Astronomía en Greenbank, West Virginia, para discutir la búsqueda de inteligencia extraterrestre por primera vez. El grupo era una mezcla ecléctica que incluía al astrónomo Carl Sagan, el neurocientífico John Lilly, quien trabajó en la comunicación del delfín y el radioastrónomo Frank Drake que organizó la reunión.

Antes de la reunión, Drake escribió todos los factores que determinan la probabilidad de inteligencia extraterrestre en otras partes del universo. Estos incluyen la fracción de estrellas con planetas, el número medio de estos planetas que potencialmente pueden apoyar la vida, la fracción de estos que realmente desarrollan la vida y así sucesivamente. Se dio cuenta de que al multiplicar estos números juntos producía una cifra importante: el número de civilizaciones detectables en la galaxia.

Ecuación de Drake (Crédito: medium.com)

Desde entonces, la ecuación de Drake se ha convertido en un famoso punto de encuentro en la búsqueda de inteligencia extraterrestre. Pero nunca ha sido exacta. Drake era muy consciente en aquel momento que muchos de los parámetros en su ecuación eran extremadamente difíciles de cuantificar y que ha llevado a algunos críticos a decir que la ecuación es poco más que una conjetura o incluso nada en absoluto.

Pero en los últimos años, los astrónomos han comenzado a recopilar datos que tienen un impacto significativo en algunos de los parámetros de la ecuación de Drake. En particular, la NASA lanzó un telescopio espacial llamado Kepler en 2009 que fue diseñado para buscar exoplanetas que orbitan otras estrellas y producir una estimación de la proporción que tienen planetas.

Durante su misión, Kepler ha identificado unos 2.000 candidatos a exoplanetas, un enorme incremento en los 400 o casi que se conocían antes de su lanzamiento. Es más, antes de Kepler, los exoplanetas conocidos eran principalmente del tamaño de Júpiter, por lo que era difícil estimar el número de planetas similares a la Tierra. 

Por el contrario, la mayoría de los planetas descubiertos por Kepler son del tamaño de Neptuno o menor. De hecho, los datos de Kepler han llevado a un cambio dramático en la comprensión de los astrónomos del número probable de planetas similares a la Tierra alrededor de otras estrellas.

Así que una pregunta interesante es cómo los nuevos datos cambian la ecuación de Drake. Hoy en día, recibiremos la respuesta gracias a la labor de Amri Wandel, de la Universidad Hebrea de Jerusalén en Israel, que ha hecho una serie de inferencias basadas en los nuevos datos. "Los resultados recientes de la misión Kepler reducen significativamente la incertidumbre en los parámetros astronómicos de la ecuación de Drake", dice.

En primer lugar, algunos antecedentes acerca de la ecuación en sí, que viene en un número de formas. La ecuación de Drake biótica, que describe el número de planetas con vida, toma la siguiente forma:

Nb = R*.Fs. Fp. Fe. Nhz. Fb. Lb

Donde Nb es el número de planetas bióticos en la Vía Láctea, R* es la tasa de nacimiento de las estrellas, Fs es la fracción de estrellas adecuadas para la evolución de la vida, Fp es la fracción de estrellas que tienen planetas, Fe la fracción de planetas del tamaño de la Tierra, Nhz es el número de esos planetas dentro de la zona habitable, Fb es la probabilidad de evolución de la vida y Lb es cuánto tiempo biótico la vida sobrevive en promedio.

Algunos de estos números son fáciles de estimar. Por ejemplo, la tasa de formación de estrellas, R*, es bien conocida. En la Vía Láctea, es cerca de 10 estrellas por año. Sin embargo, la fracción de estrellas adecuadas para la evolución de la vida, Fs, es menos clara. Muchos astrónomos suponen que la vida se limita a las estrellas similares al Sol, en cuyo caso, Fs es de aproximadamente 0,1.

Esto es claramente una estimación conservadora ya que muchas estrellas parecen tener zonas habitables. Wandel señala que si las gigantes rojas se incluyen en este número entonces Fs es probablemente más cercano a 1.

La misión Kepler ha mejorado significativamente la comprensión de los astrónomos del siguiente término Fp. Los datos indican que la mayoría de las estrellas tienen sistemas planetarios, por lo tanto Fp esté probablemente alrededor de 1 también.

Los datos de Kepler también sugiere que entre el 7 y el 15 por ciento de las estrellas similares al Sol tienen un planeta del tamaño de la Tierra en la zona habitable, de modo que Fe.Nhz es de aproximadamente 0,1. Sin embargo, Wandel señala que si la vida biótica no se limita a los planetas similares a la Tierra, sino que incluye lugares como Europa, la luna de Júpiter, entonces Fe.Nhz podría ser mucho más cercano a 1.

Todo aquello permite a Wandel extrapolar sobre la densidad de planetas con vida en la Vía Láctea. Su conclusión, en el supuesto de que la vida evoluciona a menudo en los planetas habitables, es que los planetas con vida podrían estar muy cerca. "Los análisis extendidos, actualizados por los resultados de Kepler, sugieren que nuestros vecinos exoplanetas bióticos más cercanos pueden estar a una distancia de 10 años luz", dice.

E incluso si la vida es menos probable, las posibilidades son buenas de que los planetas bióticos estén cerca. "Incluso con una estimación menos optimista de la probabilidad biótica, por ejemplo que la vida biótica evoluciona en uno de cada mil planetas adecuados, nuestros planetas vecinos bióticos se puede esperar que estén a menos de 100 años luz", dice.

 

La distancia media entre civilizaciones vecinas (d) frente a la longevidad media de una civilización comunicativa Lc, para varios valores del producto Rf = Rb Fb Fc. A la derecha de eje vertical se marcan los rangos de detección pertinentes de fugas y emisiones en las señales de radio por los telescopios Arecibo y SKA

Pero la existencia de vida es muy diferente de la existencia de una civilización inteligente. Y en este punto, Wandel es menos optimista. Poco o nada se puede decir de manera fiable sobre la posibilidad de vida en evolución a una etapa civilizada. 

Sin embargo, Wandel dice que la nueva información sugiere que es poco probable que tengamos algún vecino cercano de este tipo. "La distancia a las civilizaciones putativas más cercanas, incluso para valores optimistas de los parámetros de Drake, se estima en miles de años luz", dice.

Eso es una actualización interesante sobre una ecuación que tiene fascinado a la gente por décadas y es probable que continúe haciéndolo. Si realmente existen planetas con vida dentro de 10 años luz desde aquí, las posibilidades de ver biomarcadores, como el metano o el oxígeno, en sus atmósferas son relativamente buenas (siempre, claro está, que la vida sea algo como la vida aquí).

Todo aquello contribuye a la creciente sensación entre los astrobiólogos y otros que la humanidad se encuentra cerca de la detección de otras formas de vida, por primera vez, tal vez incluso dentro de los tiempos de vida de personas que están vivas hoy.

Esa es una meta que sin dudas vale la pena perseguir agresivamente dado que tal descubrimiento sería uno de los más grandes en la historia y el futuro de la ciencia. 

https://medium.com/the-physics-arxiv-blog/how-data-from-the-kepler-space-telescope-is-changing-the-drake-equation-cea9c7008bc1 

Modificado por orbitaceromendoza