Quante civiltà intelligenti dovrebbero esserci nella nostra galassia in questo momento? L’astrofisico statunitense Frank Drake, scomparso il 2 settembre 2022 all’età di 92 anni, nel 1961 ha escogitato un’equazione per stimarlo. L’equazione di Frank Drake, che risale a una fase della sua carriera in cui era “troppo ingenuo per essere nervoso” (come disse in seguito), è diventata famosa e porta il suo nome. Ciò pone Frank Drake in compagnia di fisici di spicco con equazioni che portano il loro nome, come James Clerk Maxwell ed Erwin Schrödinger, ma a differenza di questi, l’equazione di Frank Drake non racchiude una legge della natura, combina invece alcune probabilità poco conosciute in una stima informata.
Ora qualunque valore ragionevole si inserisca nell’equazione (vedi immagine) è difficile evitare la conclusione che non dovremmo essere soli nella galassia. Frank Drake per tutta la sua vita è stato un fautore e un sostenitore della ricerca della vita extraterrestre, ma la sua equazione ci ha davvero insegnato qualcosa?
L’equazione di Frank Drake può sembrare complicata, ma i suoi princìpi sono piuttosto semplici. Essa afferma che, in una galassia antica come la nostra, il numero di civiltà rilevabili in virtù della trasmissione della loro presenza deve essere pari alla velocità con cui sorgono, moltiplicata per la loro vita media.
La stima del tasso di sviluppo delle civiltà potrebbe sembrare una congettura ma Frank Drake si rese conto che poteva essere scomposta in componenti più facilmente calcolabili, affermò che il tasso totale è uguale al tasso di formazione delle stelle adatte, moltiplicato per la frazione di quelle stelle che hanno pianeti, questo viene poi moltiplicato per il numero di pianeti in grado di ospitare la vita per sistema, moltiplicato per la frazione di quei pianeti in cui la vita viene avviata, moltiplicato per la frazione di quelli in cui la vita diventa intelligente, moltiplicato per la frazione di quelli che comunicano la loro presenza.
Valori insidiosi
Frank Drake quando formulò per la prima volta la sua equazione, l’unico termine che si conosceva con una certa sicurezza era il tasso di formazione delle stelle, circa 30 all’anno; per quanto riguarda il termine successivo, negli anni Sessanta non avevamo alcuna prova che altre stelle avessero pianeti e una su dieci poteva sembrare un’ipotesi ottimistica. Tuttavia, le scoperte osservative di esopianeti (pianeti in orbita attorno ad altre stelle), iniziate negli anni Novanta e fiorite in questo secolo, ci danno la certezza che la maggior parte delle stelle abbia dei pianeti.
Il buon senso suggerisce che la maggior parte dei sistemi di più pianeti ne includa uno alla giusta distanza dalla sua stella per essere in grado di sostenere la vita. La Terra è quel pianeta nel nostro sistema solare, inoltre, Marte in passato potrebbe essere stato adatto alla vita e potrebbe ancora esserlo.
Oggi sappiamo anche che non è necessario che i pianeti siano abbastanza caldi da permettere all’acqua liquida di esistere in superficie per sostenere la vita. La vita può avvenire nell’oceano interno di un corpo ricoperto di ghiaccio, sostenuta dal calore generato dalla radioattività o dalle maree piuttosto che dalla luce solare.
Ci sono diversi probabili candidati tra le lune di Giove e Saturno, per esempio. In effetti, se aggiungiamo le lune in grado di ospitare la vita, il numero medio di corpi abitabili per sistema planetario potrebbe facilmente superare il numero di uno.
I valori dei termini verso il lato destro dell’equazione, tuttavia, rimangono più aperti alla sfida. Alcuni ritengono che, con qualche milione di anni a disposizione, la vita inizierà ovunque sia adatta. Ciò significherebbe che la frazione di corpi idonei in cui la vita si sviluppa è praticamente uguale a uno, altri sostengono che non abbiamo ancora alcuna prova che la vita abbia avuto inizio in un luogo diverso dalla Terra e che l’origine della vita potrebbe essere un evento estremamente raro.
La vita, una volta avviata, finirà per evolvere in intelligenza? Probabilmente deve prima superare lo stadio microbico e diventare multicellulare. È provato che la vita multicellulare è iniziata più di una volta sulla Terra, quindi diventare multicellulari potrebbe non essere una barriera. Altri, tuttavia, sottolineano che sulla Terra il “tipo giusto” di vita multicellulare, che ha continuato a evolversi, è apparso solo una volta e potrebbe essere raro su scala galattica.
L’intelligenza potrebbe conferire un vantaggio competitivo rispetto alle altre specie, significa che la sua evoluzione potrebbe essere piuttosto probabile. Ma non lo sappiamo con certezza.
E la vita intelligente svilupperà la tecnologia al punto da trasmettere (accidentalmente o deliberatamente) la propria esistenza nello spazio? Forse per gli abitanti della Terra come noi, ma potrebbe essere raro per gli abitanti degli oceani interni di mondi ghiacciati senza atmosfera.
Quanto durano le civiltà?
La lettera L nella formula è la stima della durata di queste civiltà evolute? Le nostre trasmissioni televisive hanno iniziato a rendere la Terra rilevabile da lontano negli anni ’50, dando nel nostro caso, un valore minimo per L di circa 70 anni.
In generale, però, L può essere limitato dal collasso della civiltà (quali sono le probabilità che la nostra duri altri 100 anni?) o dalla scomparsa quasi totale delle trasmissioni radio a favore di Internet, o dalla scelta deliberata di “tacere” per paura di abitanti galattici ostili.
Giocate voi stessi con i numeri: è divertente! Scoprirete che se L è superiore a 1.000 anni, N (il numero di civiltà rilevabili) è probabilmente superiore a cento. Frank Drake in un’intervista registrata nel 2010, ha dichiarato che la sua migliore ipotesi su N era di circa 10.000 anni.
Ogni anno impariamo di più sugli esopianeti, stiamo entrando in un’era in cui la misurazione della loro composizione atmosferica per rivelare prove di vita sta diventando sempre più fattibile. Entro il prossimo decennio o due, possiamo sperare in una stima molto più solida della frazione di pianeti simili alla Terra in cui la vita ha inizio. Ciò non ci dirà nulla sulla vita negli oceani interni, ma possiamo sperare di ottenere informazioni al riguardo dalle missioni sulle lune ghiacciate di Giove, Saturno e Urano. E, naturalmente, potremmo rilevare segnali reali da parte di intelligenze extraterrestri.
L’equazione di Frank Drake che ha stimolato così tante linee di ricerca, in ogni caso continuerà a darci un senso di prospettiva stimolante. Di questo dovremmo essere grati.