Несмотря на свою популярность и интуитивность, уравнение Дрейка в течение многих лет подвергалось критике за свои широкие предположения и неоднозначные параметры. Оно часто приводит к слишком оптимистичной оценке значения N – количества цивилизаций в нашей галактике, с которыми мы могли бы общаться. Это, как правило, порождает загадку, известную как парадокс Ферми: если разумная жизнь распространена, то почему мы не нашли никаких доказательств этого? Новое исследование предлагает потенциальное решение этой проблемы путем добавления двух новых факторов.

Смотрите также Магнитные бури и полярные сияния вернутся в июне, поскольку солнечные пятна разворачиваются к нам

Одиноки ли мы в Галактике

Планетологи Роберт Стерн из Техасского университета в Далласе и Тарас Герия из Швейцарской высшей технической школы Цюриха, два соавтора исследования, предполагают, что наличие как континентов, так и океанов, а также долговременная тектоника плит являются критически важными для возникновения развитых цивилизаций. Поэтому они предлагают добавить в уравнение два фактора: долю пригодных для жизни планет со значительными континентами и океанами и долю тех планет, на которых тектоника плит действует не менее 500 миллионов лет. Такая корректировка, однако, значительно уменьшает значение N в уравнении Дрейка.

Работа свидетельствует, что и планета Земля с ее континентами, океанами, тектоникой плит и жизнью, и наша активная, коммуникативная, технологическая человеческая цивилизация является чрезвычайно редкой и уникальной во всей галактике,
- рассказал Герия.

От чего зависит жизнь

Традиционное уравнение Дрейка оценивает количество активных внеземных цивилизаций в Млечном Пути, учитывая несколько факторов, таких как скорость звездообразования, доля звезд с планетами, количество пригодных для жизни планет, доля планет с жизнью, на которых развивается разумная жизнь, и так далее. Предложенные правки к уравнению уточняют оценки того, сколько планет могут развить жизнь и сколько цивилизаций обладают технологиями, которые можно обнаружить, путем включения новых экологических, биологических и технологических факторов.

Исследователи утверждают, что наличие больших океанов, а также переход Земли от тектоники одной крышки (стабильного поверхностного слоя) к современной тектонике отдельных плит около 1 миллиарда лет назад имели решающее значение для быстрого развития сложной жизни. Эта геологическая активность не только создала начальные условия, необходимые для возникновения жизни, но и привела к появлению различных сред со своим климатом и экосистемами, что способствовало эволюции продвинутых форм жизни, способных развивать технологии и сложные общества.

Согласно новому исследованию, тектоника плит имеет решающее значение для развития сложной жизни и развитых цивилизаций. Движения земных плит создают разнообразные среды обитания, перерабатывают питательные вещества и регулируют климат — все это критически важно для жизни. Важно также, чтобы тектоника плит продолжалась в течение 500 миллионов лет, объясняет Герия, потому что биологическая эволюция сложной многоклеточной жизни происходит чрезвычайно медленно.

На Земле понадобилось более 500 миллионов лет, чтобы развить человека из первых животных, которые появились около 800 миллионов лет назад,
– сказал он.

Технология развивается из повседневных потребностей, таких как изготовление инструментов, ведения сельского хозяйства, создание одежды и оружия, утверждают авторы, добавляя, что огонь и электричество необходимы для развития разумных цивилизаций. Сложные цивилизации, пишут они, вряд ли могут возникнуть в сугубо океанической среде.

По мнению ученых, планеты, имеющие одновременно континенты и океаны, а также долговременную тектонику плит, вероятно, достаточно редко встречаются, и эту возможность нужно учитывать в уравнении Дрейка.

Смотрите также Вот куда исчезли сотни гигантских звезд с нашего неба за последние десятки лет

Расчеты

Чтобы выяснить, насколько вероятно, что на планете есть и континенты, и океаны, Стерн и Герия посмотрели, сколько воды нужно на поверхности планеты. Они выяснили, что планета размером с Землю должна иметь от 0,007% до 0,027% своей массы в виде воды, чтобы существовали континенты и океаны.

Затем они сравнили этот показатель с общим возможным содержанием воды на планетах, который составляет от 0% до 3,8% или даже от 0% до 55%, в зависимости от того, как они образовались. Для тектоники плит ученые использовали данные, которые показывают, что только около 33% планет имеют соответствующие химические вещества для формирования достаточно плотных тектонических плит, необходимых для тектоники. Из них только около половины достаточно большие и имеют достаточную гравитацию, чтобы поддерживать тектонику плит.

Учитывая эти новые факторы и оценки, исследователи подсчитали, что вероятность того, что планета будет иметь и континенты, и океаны, и долговременную тектонику плит, очень мала - менее 0,2%. Если представить это в перспективе, то это все равно, что найти лишь две пригодные планеты из каждых 1000.

Если подставить это значение в уравнение Дрейка, то мы получим довольно неутешительный результат, по крайней мере в том, что касается присутствия развитых инопланетян. Модифицированное уравнение Дрейка предполагает, что развитые цивилизации встречаются крайне редко, а вероятность того, что планеты имеют подходящие условия, составляет от 0,0034% до 0,17%. Это означает, что в нашей галактике может существовать от 0,006 до 100 000 активных, коммуникативных цивилизаций, причем реальное количество, скорее всего, будет меньше, учитывая ограниченное время, в течение которого эти цивилизации могут общаться из-за возможного общественного краха или вымирания.

С другой стороны, шансы найти планеты, потенциально пригодные для существования цивилизаций — пока что без цивилизаций или с уже вымершими цивилизациями — значительно выше. Это можно сделать с помощью дистанционного зондирования экзопланет,
– говорит Герия.

Хотя верхняя граница в 100 000 кажется большой, важнее нижняя оценка. Поскольку нижняя оценка очень близка к нулю, это означает, что существует большая вероятность того, что в нашей галактике может вообще не быть других цивилизаций. Это помогло бы объяснить, почему мы до сих пор не обнаружили никаких сигналов от них.

В прошлом уравнение Дрейка давало гораздо более высокую нижнюю оценку, предполагая, что мы почти наверняка не одиноки, и что должно существовать по меньшей мере 200 цивилизаций, которые пытаются с нами связаться. Поскольку мы не нашли ни одной, эта старая оценка кажется неправильной, сказал Герия. Новая, гораздо более низкая оценка (близкая к нулю) делает более понятным, почему мы ничего не слышали от других: возможно, там просто больше никого нет, от кого можно было бы что-то услышать.