בשנת 1961, האסטרופיזיקה המפורסמת פרנק דרייק הציע נוסחה שנודעה כמשוואת דרייק. על סמך שורה של גורמים, משוואה זו ניסתה להעריך את מספר האינטליגנציות החוץ-יבשתיות (ETI) שהיו קיימות בתוך הגלקסיה שלנו בכל זמן נתון. מאז אותה תקופה נפתחו מאמצים רבים למצוא עדויות לתרבויות זרות, הידועות באופן קולקטיבי כחיפוש אחר מודיעין חוץ-ארצי (SETI).
הידוע שבהם הוא מכון SETI, שבילה בעשורים האחרונים בחיפושים בקוסמוס אחר סימנים לתקשורת רדיו חוץ-ארצית. אך על פי מחקר חדש שמבקש לעדכן את משוואת דרייק, צוות של אסטרונומים בינלאומיים מצביע על כך שגם אם נמצא איתותים ממוצא זר, אלה ששלחו אותם היו מתים מזמן.
המחקר, שכותרתו "כיסוי שטח של הרחבת E.T. איתותים בגלקסיה: SETI ו- Drake's N “, הופיעו לאחרונה ברשת. המחקר הובל על ידי קלאודיו גרימאלדי מהאקול פוליטכניקה פדראלה דה לוזאן (EPF-Lausanne), בעזרת ג'פרי וו. מרסי ונתניאל ק טאליס (פרופסור אמריטוס ואסטרונום מאוניברסיטת ברקלי בקליפורניה, בהתאמה) ופרנסיס דרייק עצמו - שהוא כיום פרופסור אמריטוס במכון SETI ובאוניברסיטת קליפורניה, סנטה קרוז.
לסיכום, משוואת דרייק קובעת שניתן לחשב את מספר התרבויות בגלקסיה שלנו על ידי הכפלת הקצב הממוצע של היווצרות הכוכבים בגלקסיה שלנו (R *), חלקיקי הכוכבים שיש להם כוכבי לכת ( וע), מספר כוכבי הלכת שיכולים לתמוך בחיים (nה), מספר כוכבי הלכת שיפתחו חיים (וl), מספר כוכבי הלכת שיפתחו חיים נבונים (וl), המספר שיפתח טכנולוגיות שידור (fc) ומשך הזמן שיידרש לתרבויות אלה להעביר אותות לחלל (ל).
ניתן לבטא זאת באופן מתמטי כ: N = R* x fע x nה x fl x fאני x fג איקס ל. לצורך המחקר הצוות התחיל בהנחות לגבי שני פרמטרים עיקריים של משוואת דרייק. בקיצור, הם מניחים כי תרבויות מתהוות בגלקסיה שלנו (נ) בקצב קבוע, ושהם לא יפלטו קרינה אלקטרומגנטית (כלומר שידורי רדיו) ללא הגבלת זמן, אך יחוו סוג כלשהו של אירוע מגביל לאורך זמן (ל).
כפי שהסביר ד"ר גרימאלדי למגזין החלל באמצעות הדוא"ל:
"אנו מניחים שתרבויות תקשורת היפותטיות (הפולטות) שולחות איתותים אלקטרומגנטיים איזוטרופיים למשך זמן מסוים L, וכי שיעור הילודה של הפליטות הוא קבוע. כל תהליך פליטה מוליד מעטפת כדורית בעובי cL (כאשר c היא מהירות האור) הממולאת על ידי גלים אלקטרומגנטיים. הרדיוסים החיצוניים של הקליפות הכדוריות גדלות במהירות האור. "
בקיצור, הם הניחו כי תרבויות מתקדמות מבחינה טכנולוגית נולדות ומתות בגלקסיה שלנו בקצב קבוע. עם זאת, תרבויות אלה אינן מייצרות תקשורת בקצב בלתי מוגדר, אך התקשורת שלהן עדיין תיסע כלפי חוץ במהירות האור, שם ניתן יהיה להבחין בהן בתוך נפח מסוים של שטח. לאחר מכן הצוות פיתח מודל של הגלקסיה שלנו כדי לקבוע אם לאנושות יהיה שינוי כלשהו בזיהוי האותות הללו.
מודל זה התייחס לתקשורת חייזרית כאל קליפה בצורת סופגנייה (annulus) העוברת בהדרגה בגלקסיה שלנו. כפי שהסביר ד"ר גרימלידי:
"אנו מדגמים את הגלקסיה כדיסק. הפולטים תופסים עמדות אקראיות בדיסק. כל קליפה כדורית מצטלבת את הדיסק בביטול. ההסתברות כי annulus חוצה כל נקודה נתונה בדיסק (למשל כדור הארץ) היא רק היחס בין שטח annuli לבין שטח הדיסק הגלקטי. השטח הכולל של הבטול מעל שטח הדיסק הגלקטי נותן את המספר הממוצע (N) של אותות אלקטרומגנטיים המצטלבים כל נקודה נתונה (למשל כדור הארץ). המספר הממוצע הזה הוא כמות מפתח, מכיוון ש- SETI יכול לגלות אותות רק אם אלה חוצים את כדור הארץ בזמן המדידה. "
כפי שקבעו מחישוביהם, שני מקרים עולים מתוך מודל זה בהתבסס על האם פגזי הקרינה דקים יותר (1) מגודל שביל החלב או (2) עבים יותר. אלה תואמים את חייהם של תרבויות מתקדמות טכנולוגית (ל), שעשוי להיות פחות או גדול יותר מהזמן שלוקח לאור לחצות את שביל החלב שלנו (כלומר ~ 100,000 שנה). גרימלדי הסביר:
"המספר הממוצע (N) של האותות החוצים את כדור הארץ תלוי באורך החיים של האות (L) ושיעור הלידה שלהם. אנו מגלים ש- N הוא פי L בלבד משיעור הלידה, אשר עולה בקנה אחד עם ה- N של דרייק (כלומר המספר הממוצע של התרבויות הפולטות כרגע). תוצאה זו (המספר הממוצע של האותות החוצים את כדור הארץ = ה- N של דרייק) נובעת באופן טבעי מההנחה שלנו ששיעור הלידה של האותות הוא קבוע. "
במקרה הראשון, כל קיר מעטפת יהיה בעובי קטן יותר מגודל הגלקסיה שלנו, והוא ימלא רק חלק מהנפח של הגלקסיה (ובכך יעכב את זיהוי SETI). עם זאת, אם קיימת שיעורי לידה גבוהים מספיק של תרבויות הניתנות לגילוי, קירות הקליפה הללו עשויים למלא את הגלקסיה שלנו ואף לחפוף. במקרה השני, כל מעטפת קרינה תהיה עבה יותר מגודל הגלקסיה שלנו, מה שהופך את איתור ה- SETI ליותר סביר.
מכל אלה, הצוות גם חישב את המספר הממוצע של E.T. האותות החוצים את כדור הארץ בכל זמן נתון היו שווים למספר התרבויות שמשדרים כיום. לרוע המזל הם גם קבעו כי התרבויות עליהן אנו שומעים היו מזמן נכחדו. אז בעיקרון, התרבויות שנשמע מהן אינן אותן שידרשו כרגע.
כפי שהסביר ד"ר גרימלדי, הדבר מעלה השלכה מעניינת בכל מה שקשור למחקר SETI:
"במקום לראות את ה- N של דרייק כמוצר של גורמי הסתברות להתפתחות של תרבויות תקשורתיות, התוצאות שלנו רומזות כי ה- N של דרייק הוא כמות ניתנת למדידה ישירה (לפחות באופן עקרוני) מכיוון שהיא חופפת למספר האותות הממוצע שחוצה את כדור הארץ."
למי שמקווה למצוא עדויות לאינטליגנציה חוץ-ארצית במהלך חיינו, סביר להניח שזה מעט מייאש. מצד אחד (ובהתאם למספר התרבויות הזרות שקיימות בגלקסיה שלנו) יתכן וקשה לנו להעביר שידורים חוץ-ארציים. מצד שני, אלה שאנו מוצאים אולי מגיעים מתרבויות שכבר מזמן נכחדו.
זה אומר גם שאם ציוויליזציה כלשהי צריכה להרים את שידורי הגל הרדיו שלנו ביום מן הימים, לא נהיה נפגשים איתם. עם זאת, זה לא שולל את האפשרות שנמצא עדויות לכך שחיים אינטליגנטיים התקיימו בתוך הגלקסיה שלנו בעבר. לאמיתו של דבר, במהלך חיי חיי התרבות שלנו, האנושות עשויה למצוא עדויות למספר תעודות סל הקיימות שהיו קיימות בו זמנית.
בנוסף, כל אלה לא שוללים את האפשרות למצוא עדויות לתרבות קיימת. פשוט לא סביר שנצליח לדגום קודם את המוזיקה, הבידור או ההודעות שלהם!
