24 oktober 2020

“Mensheid zou enige beschaving in de Melkweg kunnen zijn”

protoplanetaire schijf

Credit: University of Copenhagen/Lars Buchhave

Vorige week kwam AstroBlogs met het baanbrekende nieuws dat 22% van alle zon-achtige sterren minstens één aarde-achtige planeet in de leefbare zone herbergt. Dat betekent dat onze Melkweg miljarden levensvriendelijke planeten zou kunnen hebben. Het is daarom tijd om de wereldberoemde Drake Equation weer eens te herzien. Hoeveel buitenaardse beschavingen bevinden zich in communicatief bereik?De Drake-vergelijking gaat als volgt: R * fp * ne * fl * fi * fc * L = N

  • R =  het gemiddelde aantal sterren dat geboren wordt in de Melkweg
  • fp =  de fractie van deze sterren met planeten
  • ne = het gemiddelde aantal planeten in de leefbare zone per planetenstelsel
  • fl =  de fractie van levensvatbare planeten waarop werkelijk leven ontstaat
  • fi =  de fractie van planeten met leven waarop intelligent leven ontstaat
  • fc = de fractie van beschavingen die technologie voor interstellaire communicatie ontwikkelen
  • L = de tijdspanne waarop een communicatieve beschaving detecteerbare signalen zal blijven uitzenden

We hebben nog altijd niet de beschikking over de exacte aantallen om de variabelen in te vullen, maar we komen al dichterbij. Laten we even de volgende aannames toepassen:

Super Earth

Het gemiddelde aantal sterren dat geboren wordt in de Melkweg: Drake ging zelf voor het getal 1 (een bijzonder conservatieve schatting), maar het zal in werkelijkheid dichter bij 7 liggen, dus we gaan voor zeven (R=7). De fractie van deze sterren met planeten: Drake ging zelf voor 50 procent, maar tegenwoordig weten we dat 100% van alle sterren planeten heeft (fp=1) Het gemiddelde aantal planeten in de leefbare zone per planetenstelsel:Hier kunnen we de nieuwe gegevens toepassen. Volgens een recente studie heeft één op de vijf zon-achtige sterren een aarde-achtige planeet in de leefbare zone. Afhankelijk van het totale aantal sterren in de Melkweg, zou dit aantal wel 11 miljard kunnen bedragen. We kunnen echter ook rode dwergsterren in overweging nemen. Recente studies hebben uitgewezen dat wel 40 procent van deze zwakke sterren aarde-achtige planeten in de leefbare zone herbergen. Probleem is echter, dat rode dwergsterren wellicht helemaal niet levensvriendelijk zijn. Ze hebben zwakke magnetische velden en staan in een getijdenslot met de aanwezige planeten. Dat betekent dat deze planeten altijd met dezelfde kant naar hun moederster wijzen. Laten we dus rekening houden met beide mogelijkheden. Het aantal zal dan 34% bedragen in het optimistische geval (rl=0,34) en 4% in het pessimistische geval (rl=0,04). Drake hanteerde zelf een waarde van 1 tot 5.De fractie van levensvatbare planeten die werkelijk leven ontwikkelen:Dit is een lastige, aangezien we werkelijk geen idee hebben. Drake ging uit van 100%, maar dat kan onmogelijk kloppen. Desondanks is het leven op aarde vrijwel meteen ontstaan zodra de omstandigheden geschikt waren, dus de waarde kan nooit dicht bij 0 liggen. Laten we even uitgaan van het nummer dat Charles Lineweaver heeft berekend – dat betekent dat op 13% van alle levensvatbare planeten werkelijk leven zal ontstaan (fl=0,13).De fractie van planeten met leven waarop intelligente beschavingen ontstaan:Nog zo’n lastige. Er hebben op aarde miljarden soorten bestaan, maar slechts één heeft het vermogen tot radio-communicatie ontwikkelt. Het is niet logisch om te denken dat de evolutie een voorkeur heeft voor mens-achtige intelligentie. Bovendien hoeft een mens-achtige intelligentie zich niet persee te ontwikkelen tot een technologische beschaving (dolfijnen anyone?). De meeste schattingen gaan uit van 50 tot 100 procent, maar dat lijkt absurd hoog te zijn. Laten we een redelijkere waarde nemen, bijvoorbeeld 1-op-10 (fi=0,1).De fractie van beschavingen die technologie voor interstellaire communicatie ontwikkelen:Dit aantal is waarschijnlijk behoorlijk hoog. Zelf pre-nucleaire beschavingen zijn hiertoe in staat. Laten we uitgaan van 80 procent (fc=0,8). Drake ging zelf uit van een waarde van 10 tot 20 procent.De tijdspanne waarop een communicatieve beschaving detecteerbare signalen zal blijven uitzenden:Dit is een uitdagende waarde om te bepalen. Zelf staan we immers op het punt om radiostil te worden (interplanetaire communicatie zal binnenkort met lasers gedaan worden). Maar laten we ervan uitgaan dat een beschaving bewust signalen de ruimte in zal sturen. Helaas is de kans dat een beschaving zichzelf uitroeit best hoog, bijvoorbeeld als gevolg van een atoomoorlog, kunstmatige intelligentie of zelfreplicerende nanotechnologie. De mensheid zou zichzelf de komende eeuw gemakkelijk van de galactische kaart kunnen vegen. Maar mochten we onze eigen technologie overleven én een technologische singulariteit ontwikkelen, dan zouden we ontzettend lang kunnen blijven bestaan – miljoenen jaren of meer. Maar aangezien dat hoogst speculatief is, en omdat de Fermi Paradox en Grote Filter ons iets anders vertellen, gaan we uit van een conservatieve schatting van 200 jaar (L=200). Drake ging zelf uit van 100.000.

HD 189733b diep blauw

Credit: NASA, ESA, M. Kornmesser

Okay, laten we onze wiskundeknobbel eens loslaten:7 x 1 x 0.34 x 0.13 x 0.1 x 0.8 x 200 = 5Dus, als zowel zonachtige sterren als rode dwergen levensvatbare planeten kunnen herbergen, dan zijn er vijf communicatieve beschavingen in onze Melkweg (inclusief onszelf). Dat houdt in dat, statistisch gezien, onze naaste radio-uitzendende buur op 22.000 lichtjaar afstand zal staan. Dat is op z’n minst nogal ontmoedigend.Maar het wordt veel erger als we rode dwergen niet meetellen. In dat geval luidt de vergelijking:7 x 1 x 0.04 x 0.13 x 0.1 x 0.8 x 200 = 0.58Dat is een bittere om te slikken, aangezien wij er zijn. Dat betekent dat we de enige beschaving in de Melkweg kunnen zijn die radiosignalen uitzendt. Lekker dan.Frank Drake zelf kwam overigens uit op 1000 tot 100.000 beschavingen in de Melkweg. Bron: io9.

Comments

  1. In de jaren ’60 en ’70 ging men uit van nog grotere aantallen, een miljoen tot wel 100 miljoen beschavingen in onze Melkweg. Tegenwoordig gaan zelfs de grootste SETI-optimisten uit van veel kleinere aantallen. En er zijn nog twee factoren die er op lijken te wijzen dat het aantal beschavingen erg klein is. In het artikel werd Lineweaver al even opgemerkt, uit zijn onderzoek blijkt ook dat zo’n driekwart van aardachtige planeten ongeveer 1,8 +/- 0,9 miljard jaar ouder zijn dan de aarde. Onze planeet is dus laat ontstaan, verreweg de meeste aardachtige planeten zijn fors ouder dan de onze. Als intelligent leven redelijk gemakkelijk zou ontstaan, dan is er meer dan genoeg tijd geweest hiervoor. Ondanks dat hebben we geen enkel spoor gevonden van andere beschavingen. De andere factor is de fractie van planeten met leven waarop intelligente beschavingen ontstaan. We kunnen er weinig over zeggen in het algemeen, wel kan de gang van zaken op onze planeet ons wellicht een aanwijzing geven. Er is tenminste al 3,5 miljard jaar leven op aarde, maar slechts 200.000 jaar geleden is onze soort ontstaan. De mens is als intelligente soort laat op het toneel verschenen. Misschien hebben we hier op aarde net geluk gehad om toch nog laat in de evolutie van het leven te ontstaan, wellicht is de meer typische uitkomst dat er meestal helemaal geen intelligent leven zal ontstaan. We moeten er daarom rekening mee houden dat we inderdaad de enige intelligentie in de Melkweg zijn, mogelijk zelfs de enige in het hele zichtbare heelal.

    Dit zal veel mensen tegen de borst stuiten. Het lijkt alsof de meeste mensen graag willen dat we niet alleen zijn. Er is hier een parallel te trekken met religie. Maar omdat mensen graag iets willen hoeft dat natuurlijk niet te betekenen dat de werkelijkheid ook inderdaad daarmee overeenkomt…

    • Rudy, dat “laat in de evolutie” lijkt me onvermijdelijk aan de ene kant (het simpele spul gaat nu eenmaal sneller), maar aan de andere kant gezichtsbedrog. Het is laat als je kijkt naar de dinosauriërs en wat daarvoor kwam. Maar vroeg genoeg om de basis te leggen voor honderden miljoenen jaren van verdere ontwikkeling. Zeg maar een miljard (of langer) voordat de zon ons roostert. Dat is langer dan ook maar 1 complexe soort ooit bestaan heeft. Reken ook nog mee, dat de technologie nog maar net het ‘take off’ stadium heeft bereikt (neem voor het gemak de 18e eeuw als lift off), en dat die ontwikkeling alsmaar sneller gaat. Dan hebben ‘we’ nog een eeuwigheid te gaan onder deze zon.

      Echter, de zon is niet de enige die ons kan uitroeien. Er zijn een paar wereldwijde rampen geweest, die een groot deel van alle soorten uitroeiden trouwens, waaronder wsch. alles wat complexer is dan een kip. Misschien was het meest complexe dat overleefde wel een vis. Als je dat bedenkt, maakt het niet zoveel uit, of we voor de Siberian Traps waren ontstaan en uitgeroeid, of – zoals gebeurd is – daarna pas, of dat er morgen een meteoriet inslaat, en weer alles vanaf de vissen moet beginnen. Tijd zat om het nog een keer te proberen.

  2. ben een nitwit wat astronomie betreft maar de kans dat een beschaving ten onder gaat door zijn eigen technologie voordat ze andere planeten, laat staan andere planeten rond een andere ster kunnen koloniseren lijkt mij een factor van belang. Maar ook lijkt het in het menselijk dna lijkt opgeslagen te zijn om die andere plekken te onderzoeken.. sinds we uit Afrika vertrokken.. dus de volgende bergketen rivier zee oceaan over te steken en te gaan koloniseren.. het inzaaien van planeten is zeker iets wat we zullen gaan proberen als die drang ook bij andere technologisch hoger ontwikkelde rassen aanwezig zou zijn, zou een ras verantwoordelijk kunnen zijn voor een steeds groter wordende kolonisatiegolf rond de oorspronkelijke planeet met een ‘steen gegooid in water’ effect……

Speak Your Mind

*

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.

%d bloggers liken dit: