Gökbilimci Frank Drake, 1961 yılında Samanyolu’nda bizimle iletişim kurabilen uygarlıkların sayısını tahmin etmek için etkili denklemini formüle etti. O zamandan bu yana gezegen bilimi anlayışımız çok değişti ve bu durum, bir bilim insanı ekibinin Büyük Sessizliği açıklayabilecek bir cevap üretebilecek bir çift önemli düzenleme önermesine yol açtı.
Popülerliğine ve sezgiselliğine rağmen Drake Denklemi eleştiriyle karşılaştı geniş varsayımları ve belirsiz parametreleri nedeniyle yıllar geçtikçe; çoğu zaman değeri için aşırı iyimser bir tahminle sonuçlanır. N— galaksimizde iletişim kurabileceğimiz uygarlıkların sayısı. Bu, şu şekilde bilinen bir bilmeceyi besleme eğilimindedir: Fermi Paradoksu: Eğer akıllı yaşam yaygınsa neden buna dair hiçbir kanıt bulamadık? Yeni araştırma yayınlanan Bilimsel Raporlar iki yeni faktörün eklenmesiyle potansiyel bir çözüm sunuyor.
Araştırmanın iki ortak yazarı, Dallas’taki Texas Üniversitesi’nden gezegen bilimci Robert Stern ve ETH-Zurich’ten Taras Gerya, uzun vadeli levha tektoniğinin yanı sıra hem kıtaların hem de okyanusların varlığının kritik olduğunu öne sürüyorlar. ileri uygarlıkların ortaya çıkışı. Sonuç olarak denkleme iki faktörün eklenmesini öneriyorlar: Önemli kıtalara ve okyanuslara sahip yaşanabilir gezegenlerin oranı ve levha tektoniğinin en az 500 milyon yıl boyunca faaliyet gösterdiği gezegenlerin oranı. Ancak bu ayarlama değeri önemli ölçüde azaltır. N Drake Denklemi’nde.
Gerya, Gizmodo’ya şöyle konuştu: “Çalışmamız, hem kıtaları, okyanusları, levha tektoniği ve yaşamıyla Dünya gezegenimizin hem de aktif, iletişimsel, teknolojik insan uygarlığımızın tüm galakside son derece nadir ve benzersiz olduğunu gösteriyor.”
Hayatın faktörleri
Geleneksel Drake Denklemi, yıldız oluşum hızı, yıldızların gezegenlere oranı, yaşanabilir gezegenlerin sayısı, akıllı yaşamın bulunduğu yaşam içeren gezegenlerin oranı gibi çeşitli faktörleri dikkate alarak Samanyolu’ndaki aktif dünya dışı uygarlıkların sayısını tahmin etmektedir. vb. gelişir. Denklemde önerilen değişiklik, yeni çevresel, biyolojik ve teknolojik faktörleri de dahil ederek, kaç gezegenin yaşam geliştirebileceğine ve kaç uygarlığın tespit edilebilir teknolojilere sahip olduğuna dair tahminleri hassaslaştırıyor.
Araştırmacılar, büyük okyanusların varlığının yanı sıra Dünya’nın yaklaşık 1 milyar yıl önce tek kapaklı tektonikten (sabit bir yüzey katmanı) modern levha tektoniğine geçişinin, karmaşık yaşamın hızlı gelişimi için kritik öneme sahip olduğunu ileri sürüyorlar. Bu jeolojik aktivite, yalnızca yaşamın ortaya çıkması için gerekli başlangıç koşullarını yaratmakla kalmadı, aynı zamanda farklı iklim ve ekosistemlere sahip farklı ortamların oluşmasına da yol açarak, teknoloji geliştirebilecek gelişmiş yaşam formlarının ve karmaşık toplumların evrimini destekledi.
Yeni çalışmaya göre levha tektoniği, karmaşık yaşamın ve ileri uygarlıkların gelişmesi açısından hayati önem taşıyor. Dünyanın levha hareketleri çeşitli habitatlar yaratır, besin maddelerini geri dönüştürür ve iklimi düzenler; bunların hepsi yaşam için hayati öneme sahiptir. Gerya, plaka tektoniğinin 500 milyon yıl sürmesinin önemli olduğunu, çünkü karmaşık çok hücreli yaşamın biyolojik evriminin son derece yavaş olduğunu açıkladı. “Dünyada yaklaşık 800 milyon yıl önce ortaya çıkan ilk hayvanlardan başlayarak insanların gelişmesi 500 milyon yıldan fazla zaman aldı” dedi.
Teknolojinin alet yapmak, çiftçilik yapmak, kıyafet yapmak ve silah yapmak gibi günlük ihtiyaçlardan geliştiğini öne süren yazarlar, ateş ve elektriğin akıllı uygarlıkların gelişimi için “gerekli” olduğunu da ekliyor. Karmaşık uygarlıkların tamamen okyanus temelli ortamlarda ortaya çıkmasının pek mümkün olmadığını yazıyorlar.
Stern ve Gerya’ya göre, gezegenlerin uzun vadeli levha tektoniği ile birlikte hem kıtalara hem de okyanuslara sahip olması muhtemelen oldukça nadirdir ve bu olasılığın Drake Denklemi’ne dahil edilmesi gerekmektedir.
Sayıları takma
Bir gezegenin hem kıtalara hem de okyanuslara sahip olma olasılığının ne kadar yüksek olduğunu anlamak için Stern ve Gerya, gezegenin yüzeyinde ne kadar suya ihtiyaç olduğuna baktılar. Dünya büyüklüğünde bir gezegenin, hem kıtaların hem de okyanusların var olması için kütlesinin %0,007 ile %0,027’si arasında su içermesi gerektiğini buldular. Stern ve Gerya daha sonra bunu, gezegenlerin sahip olabileceği genel olası su aralığıyla karşılaştırdı; bu oran, nasıl oluştuklarına bağlı olarak %0 ila %3,8, hatta %0 ila %55 arasındadır. Levha tektoniği için bilim insanları, gezegenlerin yalnızca %33’ünün levha tektoniği için gerekli olan yeterince yoğun tektonik levhaları oluşturmak için doğru kimyasallara sahip olduğunu gösteren verileri kullandılar. Bunlardan yalnızca yarısı yeterince büyük ve levha tektoniğini destekleyecek kadar yer çekimine sahip.
Araştırmacılar, bu yeni faktörleri ve tahminleri dahil ederek, hem kıtalara hem de okyanuslara sahip olan ve uzun vadeli levha tektoniği olan bir gezegenin şansının çok küçük olduğunu, yani %0,2’den az olduğunu tahmin ediyorlar. Bunu perspektife koymak gerekirse, her 1000 gezegenden yalnızca ikisini uygun gezegen bulmak gibi bir şey.
Bu değeri Drake Denklemine yerleştirmek, en azından gelişmiş uzaylıların varlığı söz konusu olduğunda, oldukça cesaret kırıcı bir sonuç üretir. Değiştirilmiş Drake Denklemi, gelişmiş uygarlıkların son derece nadir olduğunu, gezegenlerin doğru koşullara sahip olma ihtimalinin %0,0034 ile %0,17 arasında olduğunu öne sürüyor. Bu, galaksimizde 0,006’dan 100.000’e kadar aktif, iletişim kurabilen uygarlıkların olabileceği anlamına gelir; bu uygarlıkların potansiyel toplumsal çöküş veya yok oluş nedeniyle iletişim kurabilecekleri sınırlı süre dikkate alındığında gerçek sayı muhtemelen alt uçtadır. .
Gerya, “Öte yandan, medeniyetler için potansiyel olarak uygun, ancak herhangi bir medeniyetin bulunmadığı veya nesli tükenmiş medeniyetlerin bulunduğu gezegenleri bulma şansı oldukça yüksek” diye açıkladı. “Bu, ötegezegenlerin uzaktan algılanmasıyla yapılabilir.”
Gerya, üst sınır olan 100.000 değerinin büyük görünse de düşük rakamın daha önemli olduğunu açıkladı. Düşük tahminin gerçekten sıfıra yakın olması, galaksimizde başka uygarlıkların bulunmama ihtimalinin yüksek olduğu anlamına geliyor. Bu, neden henüz diğer uygarlıklardan herhangi bir sinyal tespit edemediğimizi açıklamaya yardımcı olabilir.
Geçmişte, Drake Denklemi çok daha yüksek bir alt uç tahmini veriyordu; bu da yalnız olmadığımızın neredeyse kesin olduğunu ve bizimle iletişim kurmaya çalışan en az 200 uygarlığın olması gerektiğini öne sürüyordu. Gerya, herhangi bir şey bulamadığımız için bu eski tahminin yanlış göründüğünü söyledi. Yeni, çok daha düşük tahmin (sıfıra yakın), neden başkasından haber alamadığımızı daha anlaşılır kılıyor: Dışarıda haber alabilecek başka kimse olmayabilir; oldukça ürkütücü bir olasılık.
Fermi Paradoksu çözüldü mü?
Fermi Paradoksu sinir bozucu bir durumu ifade ediyor: Var olma olasılıkları yüksek olmasına rağmen dünya dışı uygarlıklara dair kanıt bulamadık. Stern ve Gerya’nın çalışması, gelişmiş yaşam için doğru jeolojik koşulların ne kadar nadir olduğuna bakarak olası bir çözüm sunuyor. Dünyanın modern levha tektoniğine geçişinin karmaşık türlerin evrimini hızlandırdığını buldular. Hem kıtalara, hem okyanuslara hem de uzun süreli levha tektoniğine sahip gezegenlerin nadir olması nedeniyle gelişmiş uygarlıkların az olduğunu öne sürüyorlar.
Stern ve Gerya, gelişmiş yaşam için uygun gezegenlerin az sayıda olduğu fikrini öne süren ilk kişiler değil. Nadir Toprak Hipotezi olarak bilinen bu öneri ilk olarak 2003 tarihli kitapta dile getirildi. Nadir Toprak: Evrende Karmaşık Yaşam Neden Yaygın Değil?bilim adamları Peter Ward ve Donald Brownlee tarafından yazılmıştır. İlginç bir şekilde Ward ve Brownlee de aynı şekilde plaka tektoniğine bir faktör olarak odaklanmışlardı.
Yeni çalışma, tartışmada önemli bir güncellemeye işaret ediyor ancak Fermi Paradoksunu çevreleyen tartışma henüz bitmedi. Nadir Toprak Hipotezi, her ne kadar baştan çıkarıcı olsa da, yaşamın uyarlanabilirliğini ve yaşanabilir ortamların potansiyel çeşitliliğini açıklamakta başarısız oluyor. Dahası, Drake Denklemi mevcut haliyle veya yeni faktörlerle güncellendiğinde hâlâ tartışılmaz bir gerçeği açıklama konusunda başarısız oluyor: Samanyolu inanılmaz derecede eski ve muhtemelen 10 milyar yıla kadar yaşamı besleme kapasitesine sahip. Araştırmacılar tarafından hesaplanan bu küçük ihtimallere rağmen, akıllı yaşamın galaksi tarihinin bazı erken noktalarında ortaya çıktığı ve ona galaksinin her yerine yayılması için yeterli zaman sağladığı kesin. Ancak buna dair hiçbir kanıt göremiyoruz. Başka faktörlerin de işin içinde olması oldukça olasıdır; Drake Denklemini daha da ileri düzeyde revize etmek için hala çözülmesi gereken faktörler, muhtemelen zamansal yönleri ve diğer bilinmeyen değişkenleri de içerecektir.
Bu çalışmanın bir başka sınırlaması da, ki bu araştırmacıların hatası değil, denkleme hangi değerleri koyacağımızı bilmekten hala çok uzakta olmamızdır. Gezegen oluşum oranları ve galaksinin başka yerlerinde yaşanabilirliği destekleyebilecek gezegen türleri hakkında bilgi sahibi değiliz. O zamana kadar Drake Denklemi konusunda bir nevi suda sıkışıp kaldık, ancak Webb teleskopu gibi gelecekteki gözlemler yardımcı olacaktır.
Hayatınızda daha fazla uzay uçuşu için bizi takip edin X ve Gizmodo’nun özel yer imlerine ekleyin Uzay uçuşu sayfası.