Juan José Gómez Cadenas: La ecuación de Drake (I)

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Antes del paréntesis veraniego planteamos la ecuación de Drake que nos permite estimar el número de Civilizaciones Avanzadas que se Comunican (CAC) en la galaxia.

\fn_cm N = N_s^* \times f_p \times n_e \times f_l \times f_i \times f_c \times L/T_g

Donde N es el número de civilizaciones tecnológicamente avanzadas, capaces de comunicarse  y dispuestas a hacerlo y Ns, el número de estrellas en la Vía Láctea, un número, como ya vimos, inmenso: (doscientos mil millones o 2 x 1011).

En esta entrega exploraremos los dos primeros factores de la ecuación, fp, esto es, la fracción de esas estrellas que tienen sistemas planetarios y fe, que es la fracción de planetas habitables en un sistema planetario. Cuando Drake escribió su ecuación, no poca gente opinaba que fp era un número muy pequeño, habiendo incluso quien afirmaba que el nuestro era el único sistema planetario de la galaxia. En el otro bando militaban los que aseguraban que los planetas crecían en la Vía Láctea como hongos en tarde de lluvia. Observe el lector, que en el fondo, se discutía un problema filosófico. De nuevo tirios contra troyanos, partidarios de la teoría de la mediocridad (nuestro planeta no tiene nada de especial, ergo debe haber muchos) y los que preferían creernos una excepción (o milagro) galáctico.

El caso es que la cuestión está, a día de hoy, resuelta más allá de filosofías y creencias. El satélite Kepler ha descubierto ya del orden de 2000 planetas, entre ellos algunos de un tamaño parecido al de la Tierra. La conclusión que podemos extraer de los datos deja poco lugar a dudas. Los partidarios de la teoría de la mediocridad no andaban desencaminados y los sistemas planetarios parecen ser rutina en la galaxia.

Figura 2.1. La figura muestra concepciones artísticas de los planetas Kepler-20e y Kepler-20f. Kepler-20e es algo más pequeño que Venus (un radio igual a 0.87 veces el de la Tierra) y Kepler-20f algo más grande que la Tierra (radio 1.03 veces mayor). Los dos planetas son probablemente rocosos
como el nuestro pero su órbita es similar a la de Mercurio y por tanto las temperaturas superficiales son presumiblemente muy altas.

No solo eso. Un trabajo reciente en Nature ha estimado, utilizando técnicas de microlentes gravitacionales, que el número de planetas “solitarios” (muy lejanos de sus estrellas o errantes por la galaxia, sin pertenecer a ningún sistema solar) es enorme. Aunque a primera vista estos planetas no parecen candidatos a albergar vida (y por tanto inteligencia), vale la pena recordar que: 1) la vida podría darse en condiciones muy distintas a las que conocemos, por ejemplo en un mar subterráneo, calentado por un núcleo radioactivo profundo; y 2) la inteligencia, una vez desarrollada podría subsistir en estos planeta solitarios (que podrían ser utilizados por alguna civilización viajera como “arcas de Noe”).

En resumen, fp es un número grande, posiblemente del orden de \small 0.5 \pm 3 .

¿Qué hay del siguiente factor? Drake argumentó que no bastaba con la existencia del planeta, también era necesario que este se encontrara en la “zona de habitabilidad”. Para que nos entendamos. En Mercurio hace demasiado calor. En Neptuno demasiado frío. Kepler también ha confirmado algún planeta (el 22b) en la zona habitable y hay una lista de al menos cincuenta por confirmar. La conclusión es que no parece que en otros sistemas estén mucho peor que aquí, donde la zona de habitabilidad incluiría tres planetas, Venus, la Tierra y Marte. Habitabilidad no quiere decir habitable. En Venus lo impide su densa atmósfera y en Marte lo contrario. Si Marte ocupara la órbita de Venus y viceversa, sin embargo, quizá tendríamos tres planetas con vida y quizá tres civilizaciones en el sistema solar (o puede que ninguna, si fueran tan belicosos como nosotros).

De ahí que podamos concluir que  fe es del orden de \small 0.3 \pm 0.2.

Si multiplicamos 2 x 1011 x 0.5 x 0.3 = 3 x 1010. Esto es, obtenemos la friolera de 30\,000 millones de planetas habitables. No está nada mal. En la próxima entrega examinaremos los siguientes factores, afectados, como ya veremos, de incertidumbres mucho más grandes. Por el momento, anotemos el resultado del primer partido. Teoría de la mediocridad uno, Planeta milagro, cero.

 

7 comentarios

  • Si lo he entendido bien, en el orden del valor f_{p} hay una errata.
    Otra cosa, en la expresión inicial se emplea el factor n_{e}, pero luego se hace referencia a él como f_{e}.

    Un saludo

  • Hola Leonardo, tus dos observaciones son correctas, he cambiado n_e a f_e para ser más coherente en la notación (las dos son fracciones) y f_p debe ser 0.5 + – 0.3

    Gracias!

  • Yo pienso que los científicos se equivocan si se fijan en las características de la Tierra para determinar si un planeta es habitable o no. Puede existir una vida que no sea como la nuestra (de hecho, de existir más vidas, de lo cual no tengo ninguna duda, no creo que fueran como la nuestra), y por tanto, que tuvieran necesidades diferentes a la hora de poder albergar vida. Si se dice, por ejemplo, que en Mercurio hace mucho calor, es porque se fijan en que la vida humana no podría ser viable allí, pero quién sabe si otro tipo de vida pudiera vivir a esas temperaturas.

    • Estamos buscando CAC’s y los ‘mercurios’ parecen no emitir nada (están ‘quemados’).
      Gracias a JJ (me preocupa el denominador final, ya veremos)
      Saludos

  • De hecho, verás que argumento en el artículo que en efecto, puede ser como tú dices, la vida podría desarrollarse en condiciones muy extrañas. En la Tierra, los extremófilos son bacterias que pueden vivir en condiciones de temperatura extrema, por ejemplo. Sin embargo creemos que hay algunas limitaciones. Para que surja la vida es muy probable que se necesite agua y en planetas como mercurio eso es inconcebible. En todo caso, hay que tomar la ecuación de Drake como lo que es, una manera de ponerle números a nuestra ignorancia.

  • Muy bueno!
    En esa línea los Neptunos tampoco hablan porque son demasiado cool para ello… !

    Ah, el denominador… hablaremos pronto de ellos. Gracias!

  • Mucho antes de Drake ya se consideró la posibilidad de vida en otros planetas:
    Wallace, ¿el padre de la astrobiología?
    http://www.biounalm.com/2012/09/wallace-el-padre-de-la-astrobiologia.html
    Ya entonces se hicieron agudas observaciones sobre el tema. Dice Wallace por ejemplo:
    MAN’S PLACE IN THE UNIVERSE
    http://people.wku.edu/charles.smith/wallace/S728-3.htm#XV
    “It is almost certain that it is only when the growth of a sun is nearly completed, and its heat has attained a maximum, that the epoch of life-development is likely to begin upon any planets it may possess at the most suitable distance, and upon which all the requisite conditions should be present.
    DOUBLE AND MULTIPLE STAR SYSTEMS
    But these close revolving star-systems are generally admitted to be out of the category of life-producing suns. The tidal disturbances mutually produced must be enormous, and this must be inimical to the development of planets, unless they were very close to each sun, and thus in the most unfavourable position for life.”

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