Kopš pagājušā gadsimta sešdesmitajiem gadiem Drake vienādojums tika izmantots, lai novērtētu, cik daudz inteliģentu un ar tām var sazināties ārpuszemes civilizācijas Piena Ceļa galaktikā. Sekojot pārspētajam ceļam, jaunā formula aprēķina dzīvības rašanās biežumu uz planētas. Tas var mums palīdzēt uzzināt, cik liela ir dzīves iespējamība Visumā.
Jaunais vienādojums, ko izstrādājuši Kalebs Šarvs no Kolumbijas Astrobioloģiskā centra un Lerojs Kronins no Glāzgovas universitātes Ķīmijas skolas, vēl nevar novērtēt dzīves izredzes parādīties jebkur, taču tajā ir daudz interesantu solījumu.
Zinātnieki cer, ka viņu jaunā formula, kas aprakstīta Nacionālās Zinātņu akadēmijas (PNAS) jaunākajā izdevumā, iedvesmos zinātniekus izpētīt dažādus faktorus, kas saista dzīves notikumus ar planētas vides īpašajām īpašībām. Plašākā nozīmē viņi sagaida, ka viņu vienādojums galu galā tiks izmantots, lai prognozētu dzīves biežumu uz planētas, procesu, kas pazīstams arī kā abiogenēze.
Tie, kas pārzina Drake vienādojumu, sapratīs arī jauno vienādojumu. Vēl 1961. gadā astronoms Frenks Dreiks ieguva varbūtības formulu, kas varētu palīdzēt novērtēt aktīvo ārpuszemes civilizāciju skaitu, kas pārraida radio signālus mūsu galaktikā. Viņa formulā bija vairāki nezināmie, tostarp vidējais zvaigžņu veidošanās ātrums, vidējais planētu skaits, kas potenciāli varētu atbalstīt dzīvību, to planētu daļa, kurām izdevās iegūt patiesi saprātīgu dzīvi utt. Mums nav Drake vienādojuma galīgās versijas, taču mēs uzskatām, ka tas katru gadu ļauj precīzāk novērtēt nezināmo.
Šarfa un Kronina izstrādātās jaunās formulas mērķis nav aizstāt Dreika vienādojumu. Tā vietā tas mūs iedziļina dziļāk abiogenēzes statistikā.
Tas izskatās šādi:
Kur:
Reklāmas video:
Nabiogenesis (t) = dzīves notikuma varbūtība (abiogenesis)
Nb = potenciālo celtniecības elementu skaits
Nē = vidējais celtniecības bloku skaits uz organismu vai bioķīmiski nozīmīgu sistēmu
fc = būvmateriālu daļēja pieejamība laika gaitā t
Pa = salikšanas varbūtība uz laika vienību
Tas izskatās sarežģīti, bet patiesībā viss ir daudz vienkāršāk. Īsāk sakot, vienādojums saka, ka dzīvības iespējamība uz planētas ir cieši saistīta ar ķīmisko celtniecības bloku skaitu, kas atbalsta dzīvību un ir pieejami uz planētas.
Ar celtniecības blokiem zinātnieki nozīmē nepieciešamo ķīmisko minimumu, lai sāktu vienkāršu dzīvības formu radīšanas procesu. Tie var būt pamata DNS / RNS vai aminoskābju pāri, vai jebkuras molekulas vai materiāli, kas pieejami uz planētas, kas var piedalīties ķīmiskajās reakcijās, kas izraisa dzīvību. Ķīmija paliek ķīmija visā Visumā, taču dažādas planētas var radīt dažādus apstākļus, kas piemēroti dzīves parādībai.
Konkrētāk, Šarfa un Kronina vienādojums apgalvo, ka dzīvības iespējas uz planētas ir atkarīgas no teorētiski iespējamo celtniecības elementu skaita, pieejamo celtniecības elementu skaita, varbūtības, ka šie celtniecības elementi faktiski kļūst par dzīvi (montāžas laikā) un celtniecības bloku skaits, kas vajadzīgs konkrētas dzīvības formas radīšanai. Papildus dzīvības rašanās ķīmisko priekšnoteikumu noteikšanai šis vienādojums cenšas noteikt reproduktīvo molekulu rašanās biežumu. Uz Zemes abiogenēze notika brīdī, kad parādījās RNS. Šim izšķirošajam solim sekoja vienkāršas vienšūnas dzīves (prokariotu) un sarežģītas vienšūnu dzīves (eikariotu) ziedēšana.
"Mūsu pieeja saista planētu ķīmiju ar pasaules dzimšanas ātrumu - tas ir svarīgi, jo mēs sākam atrast daudzas Saules sistēmas ar virkni planētu," sacīja Kronins. "Piemēram, mēs uzskatām, ka nelielas planētas klātbūtne tuvumā - piemēram, Marss - var būt svarīga, jo tā atdzisusi ātrāk nekā Zeme … daži no ķīmiskajiem procesiem varētu sākties un pēc tam pārnest uz zemes sarežģītu ķīmiju, lai palīdzētu ķīmiju virzīt uz zemes."
Viena no šī pētījuma nozīmīgajām sekām ir tā, ka planētas nevar pētīt atsevišķi. Kā teica Cronins, Marss un Zeme, iespējams, vienreiz ir bijuši iesaistīti ķīmisko vielu apmaiņā tālā pagātnē - un šī vielu apmaiņa varētu kalpot par dzīves sākumu uz Zemes. Varbūt ķīmisko būvmateriālu apmaiņa starp tuvumā esošajām planētām varētu dramatiski palielināt iespēju, ka uz tām var parādīties dzīvība.
Tātad, cik daudz dzīves piemēru ir Visumā?
"Šis ir grūts jautājums," saka Kronins. "Mūsu darbs liek domāt, ka Saules sistēmas ar vairākām planētām var būt lieliski kandidāti rūpīgākai pārbaudei - ka mums vajadzētu koncentrēties uz vairāku planētu sistēmām un meklēt tajās dzīvību." Kā? Ir vērts meklēt atmosfēras maiņas pazīmes, sarežģītu ķīmiju, sarežģītu savienojumu klātbūtni un klimata izmaiņas, kuras var izraisīt bioloģiskā dzīve.
Mums nav pietiekami daudz empīrisko datu, lai šajā brīdī pabeigtu Šarfa un Kronina vienādojumu, taču tas mainīsies nākotnē. Nākamajā desmitgadē mēs varēsim izmantot Džeimsa Veba teleskopu un MIT Tess misiju, lai aizpildītu trūkstošās vērtības. Galu galā mēs atradīsim atbildi uz šo jautājumu, kas mūs satrauc.
ILYA KHEL