¿Qué es la Ecuación de Drake?

Esta entrada es la primera de una pequeña serie en la que abordaremos asuntos relacionados con la siguiente cuestión (y así se llamará la serie):_ ¿Hay alguien ahí fuera?_ A pesar de que las teorías y conceptos de los que hablaremos son, naturalmente, especulativos, creo que son interesantes - después de releer a Arthur C. Clarke recientemente, es un tema del que me apetece mucho hablar aquí.

En este primer artículo hablaremos del primer intento analítico de responder a la pregunta. Dicho en otras palabras, ¿Cuántas civilizaciones extraterrestres pueden existir en la galaxia que puedan y quieran comunicarse con nosotros? El primero en abordar esta cuestión fue Frank Drake, actualmente Profesor Emérito de Astronomía y Astrofísica en la Universidad de California, Santa Cruz. Drake propuso una ecuación que pudiera estimar ese número - la llamada** Ecuación de Drake**:

N = R*· fp · ne · fl · fi · fc · L

En la ecuación,

• N es el número de civilizaciones en la galaxia con las que podemos esperar comunicarnos.
• R* es el ritmo de formación de estrellas en nuestra galaxia (estrellas formadas cada año).
• fp es la fracción de esas estrellas que tienen planetas.
• ne es el número medio de planetas rocosos en la ecosfera de la estrella (la zona en la que puede desarrollarse la vida como la conocemos).
• fl es la fracción de esos planetas en los que se desarrolla la vida.
• fi es la fracción de los planetas con vida en los que se alcanza la inteligencia.
• fc es la fracción de las civilizaciones inteligentes que pueden y quieren comunicarse.
• L es el número de años de “vida” de una civilización que puede y quiere comunicarse.

Como puedes entender, la Ecuación de Drake, aunque interesante, es enormemente especulativa: la mayor parte de sus parámetros son estimaciones que pueden ser totalmente erróneas y, de hecho, algunas han cambiado enormemente desde que Drake propuso la ecuación hasta ahora (como veremos, reduciendo el valor estimado de N en varios órdenes de magnitud).

Básicamente, la ecuación es un producto de “filtros” que van llevando hacia una civilización capaz de comunicarse: estrellas que se forman cada año, de ésas algunas tienen planetas, de ésos algunos pueden albergar la vida, de ésos algunos la desarrollan, de ésos algunas formas de vida alcanzan la inteligencia, de esas formas de vida algunas desarrollan la capacidad y la voluntad de comunicarse con otros sistemas, y son capaces de hacerlo durante un número de años antes de desaparecer.

Algunos parámetros de la ecuación son muy fáciles de estimar; otros, como hemos dicho, no tanto. De hecho, sigue habiendo actualmente grandes desacuerdos sobre muchos de ellos. Los valores que utilizó Drake en 1961 para dar una primera estimación de N fueron los siguientes:_ R* = 10 (10 estrellas formadas cada año), fp = 0.5 (la mitad de las estrellas tienen planetas), ne = 2 (2 planetas capaces de desarrollas la vida en las estrellas con planetas), fl = 1 (todos los planetas capaces de desarrollar vida lo hacen), fi = 0.01 (el 1% de éstos desarrollan vida inteligente), fc = 0.01 (el 1% de las civilizaciones pueden y quieren comunicarse), L = 10.000 años (una civilización mantiene su capacidad y voluntad de comunicarse durante 10.000 años)._

Con estos valores, Drake obtuvo una estimación de N = 10. Es decir, de acuerdo con su ecuación y sus estimaciones, el número medio de civilizaciones con las que podemos comunicarnos en una galaxia cualquiera (por ejemplo, la nuestra) es de 10. Sin embargo, las estimaciones de algunos de los parámetros de Drake han cambiado mucho desde entonces: por ejemplo, en 1961 no teníamos la cantidad de información sobre planetas extrasolares que tenemos ahora. Muchos sistemas estelares con planetas tienen gigantes gaseosos relativamente cerca de la estrella, lo cual hace imposible que haya planetas rocosos en la ecosfera.

La razón de que Drake eligiera un valor de 1 para fl, es decir, que considerase que el 100% de los planetas capaces de albergar vida la albergan, es que en la Tierra la vida apareció en un tiempo geológicamente muy corto desde el momento en el que pudo albergarla. La conclusión de Drake fue que la vida, si puede aparecer, aparece relativamente rápido. Sin embargo, el avezado lector de El Tamiz probablemente ya sabe cuál es el fallo del razonamiento: El principio antrópico, del que ya hablamos aquí. Efectivamente, estamos estudiando el planeta en el que nos hemos desarrollado nosotros. El hecho de ser capaces de estudiarlo lo hace especial. El valor de fl más aceptado ahora mismo es de 0.33, pero una vez más: es una estimación. Nuestra experiencia con el desarrollo de vida en planetas se reduce a un solo caso - el nuestro.

Lo mismo ocurre con fi: de acuerdo con las estimaciones actuales, el valor de Drake (un 1% de los planetas que desarrollan vida llegan a la vida inteligente) es muy optimista. La razón: la mayor parte de las estrellas de la galaxia son enanas rojas que emiten muy poca radiación ultravioleta, de modo que el ritmo de mutación (y probablemente de evolución) sería muy lento. El valor actual estimado de fi es mucho más pequeño que el de Drake: 0.0000001.

El valor de fc, la proporción de vida inteligente que será capaz y querrá comunicarse interestelarmente, es muy difícil de estimar: por un lado, ¿qué probabilidad hay de que una civilización se destruya antes de alcanzar la radioastronomía? Por otro, aunque la alcance, ¿cómo evaluar su psicología para saber si querrían hacerlo o no tendrían ningún interés? Hoy en día sigue aceptándose el especulativo 1% de Drake.

Finalmente, el valor de L dado por Drake (10.000 años de existencia de una civilización adecuada) también suele considerarse elevado hoy en día: el único ejemplo de una civilización capaz de comunicarse que conocemos, evidentemente, es la nuestra. ¿Cuál es nuestro valor de L particular? unos 70 años, el tiempo que hace que disponemos de radioastronomía….mucho más bajo que 10.000, pero ¿cuánto duraremos? No lo sabemos.

Utilizando los valores actuales más aceptados, el valor de N que da la Ecuación de Drake es descorazonador. Si somos “pesimistas” y utilizamos 70 años para L, el resultado es N = 0.0000001. Incluso siendo más optimistas, lo que parece claro (si aceptamos, por supuesto, unos valores que siguen siendo totalmente especulativos) es que N es mucho más pequeño que 1. Es decir, que sólo en algunas galaxias es probable que haya alguna civilización capaz de comunicarse con alguien y que quiera hacerlo, y en otras muchas ni siquiera eso. Por supuesto, nosotros estamos en una galaxia en la que sí hay alguien que trata de comunicarse (nosotros mismos), pero de acuerdo con los valores actuales aceptados, no hay con quién hacerlo (las otras galaxias están tan lejos que, aunque haya alguien, con la tecnología actual llevaría millones de años enviar un mensaje.

Dicho todo esto, esta ecuación es más que nada un pretexto para “filosofar” sobre el tema: mucha gente no la considera ciencia, pues no puede ser experimentada. Por otro lado, aunque se demostrara de algún modo que N = 0.00001, ¿significa esto que deberíamos dejar de tratar de comunicarnos? N es un valor medio, ¿y si en nuestra galaxia hay 3 civilizaciones cerca de nosotros porque no es una galaxia “normal”?

En cualquier caso, en los años 50 y 60 la opinión de muchos científicos era que, dada la cantidad de estrellas en la galaxia, era casi inevitable que hubiera muchas civilizaciones en nuestra galaxia (Drake fue el primero en dar números a esta opinión). Por otro lado, en 1950 y comiendo con otros físicos que argumentaban así (que debía de haber decenas de civilizaciones con las que comunicarnos en la galaxia), Enrico Fermi aparentemente preguntó algo así: “¿Y dónde está todo el mundo?”. Una pregunta muy inteligente y un concepto, la Paradoja de Fermi, que abordaremos en el siguiente episodio de esta serie.

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Pedro Gómez-Esteban González. (2009). El Tamiz. Recuperado de: https://eltamiz.com/