Dagli anni '60, l'equazione di Drake è stata utilizzata per stimare quante civiltà extraterrestri intelligenti e contattabili esistono nella galassia della Via Lattea. Seguendo il sentiero battuto, la nuova formula stima la frequenza con cui si verifica la vita sul pianeta. Può aiutarci a scoprire quanto è probabile, in linea di principio, l'emergere della vita nell'universo.
La nuova equazione, sviluppata da Caleb Sharv del Columbia Astrobiological Center e Leroy Cronin della School of Chemistry dell'Università di Glasgow, non può ancora valutare le possibilità che la vita appaia da nessuna parte, ma promette interessanti prospettive in questa direzione.
Gli scienziati sperano che la loro nuova formula, descritta nell'ultima edizione degli Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze (PNAS), ispirerà gli scienziati a esplorare i vari fattori che collegano gli eventi della vita alle proprietà speciali dell'ambiente planetario. Più in generale, si aspettano che la loro equazione verrà infine utilizzata per prevedere la frequenza della vita sul pianeta, un processo noto anche come abiogenesi.
Chi ha familiarità con l'equazione di Drake capirà anche la nuova equazione. Nel 1961, l'astronomo Frank Drake ha derivato una formula probabilistica che potrebbe aiutare a stimare il numero di civiltà extraterrestri attive che trasmettono segnali radio nella nostra galassia. La sua formula conteneva diverse incognite, tra cui il tasso medio di formazione stellare, il numero medio di pianeti che potrebbero potenzialmente supportare la vita, la frazione di pianeti che sono riusciti ad acquisire una vita veramente intelligente e così via. Non abbiamo una versione finale dell'equazione di Drake, ma crediamo che ogni anno ci consenta di stimare in modo più accurato l'ignoto.
La nuova formula sviluppata da Scharf e Cronin non mira a sostituire l'equazione di Drake. Invece, ci immerge più in profondità nelle statistiche dell'abiogenesi.
Ecco come appare:
Dove:
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Nabiogenesi (t) = probabilità di un evento della vita (abiogenesi)
Nb = numero di potenziali elementi costitutivi
No = numero medio di elementi costitutivi per organismo o sistema biochimicamente significativo
fc = disponibilità frazionaria di elementi costitutivi nel tempo t
Pa = probabilità di assemblaggio per unità di tempo
Sembra complicato, ma in realtà tutto è molto più semplice. L'equazione, in breve, afferma che la probabilità di vita su un pianeta è strettamente correlata al numero di elementi chimici che supportano la vita e sono disponibili sul pianeta.
Per elementi costitutivi, gli scienziati intendono il minimo chimico necessario per avviare il processo di creazione di forme di vita semplici. Questi possono essere DNA / RNA di base o coppie di amminoacidi o qualsiasi molecola o materiale disponibile sul pianeta che può partecipare alle reazioni chimiche che portano alla vita. La chimica rimane chimica in tutto l'universo, ma diversi pianeti possono creare condizioni diverse adatte per l'emergere della vita.
Più specificamente, l'equazione di Scharf e Cronin afferma che le possibilità di vita su un pianeta dipendono dal numero di elementi costitutivi che potrebbero teoricamente esistere, dal numero di elementi costitutivi disponibili, dalla probabilità che questi elementi costitutivi diventino effettivamente vita (durante l'assemblaggio) e il numero di elementi costitutivi necessari per produrre una particolare forma di vita. Oltre a identificare i prerequisiti chimici per l'emergere della vita, questa equazione cerca di determinare la frequenza con cui sorgono le molecole riproduttive. Sulla Terra, l'abiogenesi ha avuto luogo nel momento in cui è apparso l'RNA. Questo passaggio cruciale è stato seguito dalla fioritura della vita unicellulare semplice (procarioti) e della vita unicellulare complessa (eucarioti).
"Il nostro approccio collega la chimica planetaria alla velocità globale con cui viene generata la vita - questo è importante perché stiamo iniziando a trovare molti sistemi solari con un mucchio di pianeti", ha detto Cronin. "Ad esempio, pensiamo che la presenza di un piccolo pianeta nelle vicinanze - come Marte - possa essere importante perché si è raffreddato più velocemente della Terra … alcuni dei processi chimici potrebbero iniziare, e quindi trasferire una chimica complessa sulla Terra per aiutare a" spingere "la chimica sulla Terra".
Una delle importanti implicazioni di questo studio è che i pianeti non possono essere studiati isolatamente. Come disse Cronin, Marte e la Terra potrebbero essere stati coinvolti nello scambio di sostanze chimiche una volta in un lontano passato - e questo scambio di sostanze potrebbe servire come inizio della vita sulla Terra. Forse lo scambio di mattoni chimici tra i pianeti vicini potrebbe aumentare notevolmente le possibilità di vita che emerge su di essi.
Quindi quanti esempi di vita ci sono nell'Universo?
"Questa è una domanda difficile", dice Cronin. "Il nostro lavoro suggerisce che i sistemi solari con più pianeti possono essere ottimi candidati per un esame più attento - che dovremmo concentrarci sui sistemi multi-pianeta e cercare la vita in essi". Come? Vale la pena cercare segni di atmosfere mutevoli, chimica complessa, presenza di composti complessi e variazioni del clima che possono essere dovute alla vita biologica.
Non abbiamo abbastanza dati empirici per completare l'equazione di Scharf e Cronin a questo punto, ma questo cambierà in futuro. Nel prossimo decennio, saremo in grado di utilizzare il James Webb Telescope e la missione MIT Tess per riempire i valori mancanti. Alla fine troveremo la risposta a questa domanda che ci preoccupa.
ILYA KHEL
