Nuo praėjusio amžiaus septintojo dešimtmečio Drake'o lygtis buvo naudojama siekiant apskaičiuoti, kiek intelektualių ir susisiekiančių nežemiškų gyvūnų yra Paukščių Tako galaktikoje. Einant užmuštu keliu, naujoje formulėje įvertinamas gyvenimo planetoje dažnis. Tai gali padėti mums sužinoti, kiek iš esmės tikėtina, kad gyvybė atsiras visatoje.
Naujoji lygtis, kurią sukūrė Kalebas Šarvas iš Kolumbijos astrobiologijos centro ir Leroy Croninas iš Glazgo universiteto chemijos mokyklos, dar negali įvertinti gyvenimo galimybių kur nors pasirodyti, tačiau ta linkme žada įdomių pažadų.
Mokslininkai tikisi, kad nauja jų formulė, aprašyta naujausiame leidinyje „Proceedings of the National Academy of Sciences“(PNAS), įkvėps mokslininkus ištirti įvairius veiksnius, siejančius gyvenimo įvykius su ypatingomis planetos aplinkos savybėmis. Kalbant plačiau, jie tikisi, kad jų lygtis galiausiai bus naudojama numatant gyvenimo dažnumą planetoje, šis procesas taip pat žinomas kaip abiogenezė.
Tie, kurie žino Drake'o lygtį, supras ir naują lygtį. 1961 m. Astronomas Frankas Drake'as sukūrė tikimybinę formulę, kuri galėtų padėti įvertinti radijo signalus perduodančių aktyvių nežemiškų civilizacijų skaičių mūsų galaktikoje. Jo formulėje buvo keletas nežinomų dalykų, įskaitant vidutinį žvaigždžių susidarymo greitį, vidutinį planetų, galinčių palaikyti gyvybę, skaičių, dalį tų planetų, kurios sugebėjo įgyti tikrai protingą gyvenimą ir pan. Mes neturime galutinės „Drake“lygties versijos, tačiau manome, kad kiekvienais metais tai leidžia tiksliau įvertinti nežinomybę.
Naujoji Scharfo ir Cronino sukurta formulė nesiekia pakeisti Drake'o lygties. Vietoj to, tai mus gilina į abiogenezės statistiką.
Taip atrodo:
Kur:
Reklaminis vaizdo įrašas:
Nabiogenesis (t) = gyvenimo įvykio tikimybė (abiogenesis)
Nb = potencialių statybinių elementų skaičius
Ne = vidutinis statybinių blokų skaičius vienam organizmui arba biochemiškai reikšmingai sistemai
fc = dalinis statybinių blokų prieinamumas per laiką t
Pa = surinkimo tikimybė per laiko vienetą
Atrodo komplikuota, bet iš tikrųjų viskas yra daug paprasčiau. Trumpai tariant, lygtyje sakoma, kad gyvybės planetoje tikimybė yra glaudžiai susijusi su gyvybę palaikančių ir planetoje esančių cheminių statybinių blokų skaičiumi.
Sukurdami blokus, mokslininkai reiškia būtiną cheminį minimumą, kad būtų galima pradėti paprastų gyvybės formų kūrimo procesą. Tai gali būti bazinės DNR / RNR ar aminorūgščių poros, arba bet kurios planetoje esančios molekulės ar medžiagos, galinčios dalyvauti gyvybę sukeliančiose cheminėse reakcijose. Chemija išlieka chemija visatoje, tačiau skirtingos planetos gali sukurti skirtingas sąlygas gyvybei atsirasti.
Konkrečiau, Scharfo ir Cronino lygtyje teigiama, kad gyvybės planetoje tikimybė priklauso nuo teoriškai egzistuojančių statybinių elementų skaičiaus, turimų statybinių blokų skaičiaus, tikimybės, kad šie statybiniai elementai iš tikrųjų taps gyvenimu (surinkimo metu) ir statybinių elementų, reikalingų tam tikrai gyvybės formai sukurti, skaičius. Be to, kad nustatant gyvybės atsiradimo chemines prielaidas, šia lygtimi siekiama nustatyti reprodukcinių molekulių atsiradimo dažnį. Žemėje abiogenezė vyko tuo metu, kai atsirado RNR. Po šio lemiamo žingsnio žydėjo paprastas vienaląsčių gyvenimas (prokariotai) ir sudėtingas vienaląsčių gyvenimas (eukariotai).
"Mūsų požiūris susieja planetų chemiją su pasauliniu gyvenimo gimimo tempu - tai svarbu, nes mes pradedame rasti daug saulės sistemų su daugybe planetų", - sakė Croninas. "Pavyzdžiui, mes manome, kad mažos planetos buvimas netoliese, pavyzdžiui, Marsas, gali būti svarbus, nes ji atvėso greičiau nei Žemė … gali prasidėti kai kurie cheminiai procesai, o tada perkelti sudėtingą chemiją į žemę, kad padėtų" pastumti "chemiją žemėje."
Viena iš svarbių šio tyrimo pasekmių yra ta, kad planetų negalima tirti atskirai. Kaip sakė Croninas, Marsas ir Žemė galėjo būti įsitraukę į cheminių medžiagų mainus vieną kartą tolimoje praeityje - ir šis medžiagų mainai gali būti gyvenimo Žemėje pradžia. Galbūt keitimasis cheminėmis statybinėmis medžiagomis tarp netoliese esančių planetų gali dramatiškai padidinti jose pasirodančių gyvenimo tikimybę.
Taigi kiek visatoje yra gyvenimo pavyzdžių?
"Tai sunkus klausimas", - sako Croninas. "Mūsų darbas rodo, kad Saulės sistemos su keliomis planetomis gali būti puikūs kandidatai atidžiau nagrinėti - kad turėtume sutelkti dėmesį į kelių planetų sistemas ir ieškoti jose gyvybės". Kaip? Verta ieškoti atmosferos pokyčių, sudėtingos chemijos, sudėtingų junginių buvimo ir klimato pokyčių požymių, kuriuos gali lemti biologinis gyvenimas.
Šiuo metu neturime pakankamai empirinių duomenų, kad galėtume užbaigti Scharfo ir Cronino lygtį, tačiau ateityje tai pasikeis. Ateinantį dešimtmetį mes galėsime naudoti Jameso Webbo teleskopą ir „MIT Tess“misiją, kad užpildytume trūkstamas vertybes. Pabaigoje rasime atsakymą į šį mus jaudinantį klausimą.
ILYA KHEL