Finns det små gröna män?

[anth]

Jag behöver lite hjälp med "The Drake Equation"

Drakes ekvation – Wikipedia

sv.wikipedia.org

Det är en ekvation som används för att räkna ut hur många intelligenta civilisationer med utomjordiskt liv som finns i vår galax som vi i teorin skulle kunna kommunicera med.
Det är en "hypotetisk" ekvation, eftersom vi inte känner till variablerna i ekvationen.
Det är mer ett verktyg att leka med: "om jag ändrar den här variabeln, hur ändrar det antalet utomjordiska civilisationer i vår galax?"

Observera att ekvationen försöker besvara frågan om utomjordiskt liv i vår galax, inte i universum.

Ekvationen skapades 1961 av Frank Drake:
N = R * fp * ne * fl * fi * fc * L * N
R = antalet nya stjärnor som bildas i Vintergatan
fp = andelen av dessa som har planetsystem
ne = andelen jordlika planeter som finns i genomsnitt i ett planetsystem
fl = andelen jordlika planeter där liv uppstår
fi = andelen av dessa där intelligent liv (civilisationer) utvecklas
fc = andelen civilisationer som utvecklar radioteknologi
L = den tid som en sådan civilisation ger ifrån sig mätbara radiosignaler ut i universum
N = antalet utvecklade civilisationer i Vintergatan med vilka radiokommunikation är möjlig

Fråga 1: vad är rimliga värden för variablerna i ekvationen?
Fråga 2: ekvationen är 60 år gammal, har det med tiden tillkommit fler/nya variabler för att finjustera ekvationen?

 

[anth]

Låt oss börja med livets uppkomst:
Det här är en av vetenskapens stora mysterier: vi vet inte hur livet har uppkommit.
Vi vet att om man blandar rätt kemikalier i en gryta med en "ursoppa" och låter den stå och puttra ett tag så kommer det att bildas proteiner som är livets byggstenar - men ännu har vi inte lyckast skapa liv.
Vem vet: säg att vi använder en "gryta" stor som en mindre stad och låter den puttra i tusen år - kanske uppstår det liv? Vi vet inte.

Vi vet alltså inte hur "lätt" det är att liv skapas.
(nu talar jag om "liv" som mikroorganismer, inte intelligent liv)
- Det kan vara så att liv är extremt ovanligt och jorden är den den enda platsen i vår galax där liv utvecklats.
- Det kan vara så att liv (som mikroorganismer) är extremt vanligt och att liv utvecklas så fort det finns rätt betingelser.
Vi vet inte för vi har inte ens börjat utforska ens vårt eget solsystem. Vi har skickat ett par radiostyrda bilar till mars som utforskat en yta stor som ett par fotbollsplaner.

 

[anth]

Låt oss titta på chansen att kommunicera med utomjordiskt liv.
Om vi tittar upp mot en molnfri stjärnhimmel på natten kan vi se miljoner med stjär... FEL!
Vi kan se c:a 2000 stjärnor med blotta ögat om vi tittar upp mot natthimlen.
Ja, med ett teleskop kan vi se miljoner stjärnor, men nu talade jag om vad man kan se med blotta ögat.
Och de flesta stjärnor vi kan se ligger bara ett par hundra ljusår från jorden, i en galax emd en diameter på 100000 ljusår.

Säg att jag visar en bild av vintergatan på datorskärmen.
I utkanten av bilden finns en liten punkt, stor som en pixel, det är där vår sol... FEL!
Det är jordens "radiobubbla", d.v.s. hur långt radiovågor hunnit från jorden sedan vi började använda radio.
Det betyder inte att så avlägsna radiosignaler går att uppfatta.
Säg att det fanns en tvillingjord som sänder ut samma sort/mängd radiosignaler som vi gör - om den låg längre bort än ett par ljusår bort skulle vi inte kunna upptäcka den.

 

[Gurgeh]

Jag tror att det är väldigt vanligt att liv uppstår. Om du har ungefär rätt uppsättning kemikalier och rätt miljö, och låter det bubbla på i några tusen år så är det nog ofrånkomligt att en av de ihopskakade molekylerna börjar bygga kopior på sig själv.

 

[anth]

Jag tror att det är väldigt vanligt att liv uppstår. Om du har ungefär rätt uppsättning kemikalier och rätt miljö, och låter det bubbla på i några tusen år så är det nog ofrånkomligt att en av de ihopskakade molekylerna börjar bygga kopior på sig själv.

Även om jag håller med dig är den springande punkten "tror".
Vi vet inte.
Det kan även vara extremt ovanligt.
Ju längre tid det går utan att vi hittar liv på andra platser än jorden, ju troligare är det att liv är ovanligt.

 

[anth]

Låt oss titta på på liv i förhållande till universums ålder.
Vårt solsystem har fyra stenplaneter: merkurius, venus, jorden, mars.
Men från början fanns bara väte i universum.
(ja, jag vet att det även bildades lite helium och litium i universums barndom)
Så de första solsystemen bestod av rent väte (en stjärna och gasjättar till planeter).
En stjärna förbränner väte och det omvandlas först till helium, sedan litium o.s.v. upp till järn, som är det tyngsta ämnet som kan tillverkas i en stjärna.
När allt brännbart material är slut dör stjärnan i en explosion: en nova eller supernova.
Det är i novor som ämnen med högre atomnummer än järn skapas.
Eftersom det finns tyngre ämnen än järn på jorden vet vi att vi är resultatet av flera supernovor.
Eftersom cykeln för en stjärnas födelse, liv och död ofta tar flera miljarder år vet vi att stärnor i en galax måste gå igenom flera sådana cykler innan liv kan uppstå.
Ett rimligt antagande är att universum behövde bli minst 10 miljarder år gammalt innan det ens fanns tillräckligt mycket tunga grundämnen för att liv skulle kunna uppstå.
Att vi räknar med att universum är 14 miljarder år gammalt betyder att vi antagligen är väldigt tidigt ute: det har helt enkelt inte hunnit gå så lång tid att att liv hunnit utvecklas i universum.

 

[anth]

Låt oss se på vår plats i vintergatan: vi ligger i utkanten av vår galax.
Jag har någon gång fantiserat om hur häftigt det skulle vara om vi låg i vintergatans centrum: hur häftig skulle inte natthimlen vara.
Men ett av de största hoten mot liv är supernovor, vars strålning dödar allt liv flera ljusår bort.
Ju längre in i galaxen man befinner sig, ju tätare ligger stjärnorna och ju större chans att man hamnar bredvid en supernova.
För att inte tala om att bara komma för nära en stjärna som skickar iväg planeterna bort från solsystemet (och utan en sol att rotera runt, inget liv).
Vi har alltså haft tur att vi befinner oss i vintergatans utkant.
Faktum är att det är rimligt att anta att liv bara kan uppstå i den yttersta fjärdedelen av vår galax.

 

[anth]

Vi vet också att solen är en extremt stabil stjärna. Den är en G2-stjärna som normalt är stabilare än andra stjärnor.
Ex 1: små röda dvärgar har väldigt lång livslängd, men intensiteten kan variera enormt över tid, vilket inte är bra för liv som vill ha lika mycket värme från solen hela tiden.
Ex 2: stora röda jättar har istället extremt kort livstid, ibland så lite som ett tiotal miljoner år, vilket inte är tillräckligt lång tid för att liv ska hinna utvecklas.
Men även bland G2-stjärnorna är solen extremt stabil med väldigt lite variationer över tid, vilket är tur för oss.
Kort sagt: antalet stjärnor som verkar lika stabila som solen är extremt ovanliga, inte ens en på tusen.

 

[Organ]

Jag tror att det är väldigt vanligt att liv uppstår. Om du har ungefär rätt uppsättning kemikalier och rätt miljö, och låter det bubbla på i några tusen år så är det nog ofrånkomligt att en av de ihopskakade molekylerna börjar bygga kopior på sig själv.

En minst lika viktig fråga är hur vanligt det är att "rätt" uppsättning kemikalier förekommer tillsammans och i "rätt" miljö dessutom.

 

[anth]

Låt oss titta på vårt solsystem
Först har vi 4 stenplaneter och utanför dessa har vi 4 gasjättar.
Man brukar säga att vi har tur att jupiter är där den är, för den rensar solsystemet från skräp (kometer/asteroider/meterorer) som kan slå ner på jorden.
Med dagens teleskop och verktyg upptäcker vi nya exoplaneter dagligen och det är helt klart att det är mer regel än undantag att en stjärna har ett planetsystem än ej.
Men hur ser dessa solsystem ut jämfört med vårt?
Ovanligt många av dessa har en gasjätte väldigt nära solen, motsvarande venus bana. Många gånger med gasjättar större än jupiter.
(nu ska det tilläggas att de exoplaneter som är lättast att upptäcka är just gasjättar nära sin stjärna, så det kan påverka hur många vi hittar)
Jag gissar att om venus hade varit en gasjätte större än jupiter hade jordens omloppsbana sett helt annorlunda ut och kanske inte alls varit lämplig för liv.

 

[Genesis]

Jag förstår inte riktigt. Vad är det exakt du behöver hjälp med? Du verkar ju ha rätt bra koll redan.

EDIT: Du skrev ju dina frågor rakt ut. Ignorera mig.

 

[anth]

Jag förstår inte riktigt. Vad är det exakt du behöver hjälp med? Du verkar ju ha rätt bra koll redan.

EDIT: Du skrev ju dina frågor rakt ut. Ignorera mig.

Jo, jag har förhållandevis bra koll.
Men jag är lekman och kan alltid lära mig mer - vilket jag hoppas göra i den här tråden.

Dessutom är frågan om i liv i vår galax intressant för de som spelar hård Sci-Fi, så det finns ett visst rollspelsintresse med.

 

[Tant Ragnar]

Den här tråden är kattmynta för mig! Postar en kortare/längre uppsats ikväll .

 

[anth]

Låt oss titta på jorden och dess placering i solsystemet.

Jordens omloppsbana.
Vi ligger i guldlockzonen, där det är precis lagom: inte för varmt och inte för kallt (den beboeliga zonen runt en stjärna).
Venus ligger lite för nära och mars ligger lite för långt bort.
Alla stjärnor har en guldlockzon, men hur den ser ut varierar från stjärna till stjärna.
En röd dvärg kan t.ex. ha en guldlockzon som är innanför merkurius bana, medan en blå jätte kan ha guldlockzonen utanför jupiters bana.

Sedan påverkar även storleken på planeten.
Mars är t.ex. för liten för att hålla kvar en atmosfär.
(mars har haft en atmosfär, men den har försvunnit ut i rymden)
Gissningsvis finns det en maximal storlek för planeter för att utveckla liv - men om det vet jag inget.

Sedan är frågan om hur stor betydelse ett magnetfält har.
Jorden har ett magnetfält, medan venus och mars saknar det.
Det har uppenbarligen ingen påverkan på atmosfären för venus har en tjockare atmosfär än jorden.
Däremot har det en stor betydelse för livet på land: jordens magnetfält skyddar jorden från skadlig kosmisk strålning.
Sedan kan man fråga sig varför jorden ens har ett magnetfält. Ja, det beror på att jordens inre består av smält järn som roterar. Men varför?
Venus och mars har också järnkärnor, men de har svalnat och slutat rotera. Varför har jorden kvar sin smälta kärna?

Sedan månens betydelse
Månens storleksförhållande till jorden är extremt.
Ja. det finns större månar, men de ligger runt gasjättarna jupiter och saturnus, så de är små i förhållande till sina planeter.
Hur det ser ut med exomånar (runt exoplaneter) vet vi inte, då de är för små för att vi ska kunna upptäcka dem med dagens teknik.
Jag vet inte om månen har påverkat livets uppkomst, men det har definitivt påverkat hur livet tog sig upp på land.
De första landlevande varelserna har rimligtvis levt vid kusten i områden med ebb och flod - och här har månens storlek haft en stor betydelse.
Hade vi haft liv på land om vi inte haft en måne?
Sedan har många växter och djur anpassat sig efter månens cykel - men jag vet inte hur mycket det påverkat evolutionen.
Vi vet också att månen har en stabiliserande effekt på jordens rotation.
Månen har också samma effekt på jorden som jupiter har på solsystemet, d.v.s. det rensar sin omgivning på farliga föremål.

Kombinationen månen, kontinentalplattor och magnetfält.
Vi vet att månen bildades genom att en stor himlakropp kolliderade med jorden och hela månens massa kommer från det material som slungades upp i rymden vid kollisionen.
Vi vet att detta skedde för länge sedan eftersom det definitivt skulle utrotat allt liv på jorden.
Det spekuleras också att det var kollisionen som skapade kontinentalplattorna som rör sig (kontinentalplattornas rörelser orsakar vulkanutbrott som i sin tur för upp nytt material från jordens inre som används av livande varelser).
Det kan också vara den kollisionen (samt eventuellt tidvattenkrafterna) som gör att vi har en smält järnkärna idag, d.v.s. utan månen hade jorden saknat magnetfält som venus och mars.

Slutligen har jordaxelns lutning betydelse.
Det är vad som ger oss årstider.
Rimligtvis har jorden kolliderat med något som fått jordaxeln att luta.
Kanske det som skapade månen?
Hur hade livet sett ut om vi inte haft årstider?

 

[anth]

Planeter med instabila omloppsbanor.
Vårt solsystems planeter har stabila omloppsbanor och har antagligen legat på samma avstånd från solen i flera miljarder år.
Men vissa exoplaneter runt andra stjärnor har så konstiga omloppsbanor att man funderat om de inte är stabila.
Man skulle kunna tänka sig en planet som rör sig inåt eller utåt i solsystemet.
För en jordlik planet som börjar röra sig är detta en katastrof för den kommer förr eller senare lämna guldlockzonen.
Lika katastrofalt är det med andra planeter som börjar röra sig för de kommer förr eller senare att kollidera med andra planeter.

 

[Tant Ragnar]

@anth resonerar väldigt insatt och tydligt i sina inlägg - jag har inte så mycket att tillägga där .

Här är några lösa tankar från min sida. Jag är inte alls någon expert, så ta allt med en nypa salt.

Gällande fråga 2: på vilket sätt kan man fintrimma/modifiera ekvationen?

Definitionen av liv. Vad är liv? Å ena sidan helt uppenbart: vi har ju levande saker omkring oss överallt. Å andra sidan: vi har bara levande saker omkring oss av samma sorts liv som det enda exemplet på liv som vi känner till. Att definiera "liv" är en klurig övning - nästan oavsett vilka kriterier du väljer så kommer vissa uppenbart icke-levande saker att definieras som levande (och tvärt om). Min uppfattning är att det på senare år har tänkts till en del runt det här, och jag vill exempelvis peka på Sara Imari Walker som har tänkvärda teorier. Om jag förstår henne rätt så vill hon försöka definiera "liv" som en kemisk process som skapar vissa typer av ämnen som inte hade gått att skapa av bara kemi. För att höra henne förklara sina teorier själv rekommenderas de här poddarna: Mindscape podcast #79 eller Lex Fridman podcast #198.

 

[Rymdhamster]

fi = andelen av dessa där intelligent liv (civilisationer) utvecklas

Man skulle ju kunna göra det sjukt enkelt för sig och säga att endast en intelligent art har utvecklat en "riktig" civilisation, och helt enkelt dividera med antalet totala arter.

Men jag tänker att denna fråga är mycket svårare idag än för 60 år sedan, eftersom vi insett att flera djur är bra mycket intelligentare än vi har trott, och att exempelvis verktygsanvändning är mer spritt än tidigare trott. Om man dessutom tar i beaktande att människan troligtvis haft väldigt stor inverkan på deras utveckling på både bra och dåliga sätt (mestadels dåliga, skulle jag tro).

Sen vet vi ju inte hur många arter som har existerat på jorden genom alla åren. Jag tror att senaste bedömningen är 8,7 miljoner arter _idag_. Ge eller ta nån miljon eller så.

Och vad räknar vi egentligen som en art för den här specifika diskussionens skull? Skulle Neanderthalare räknas som en egen art, eller klumpas ihop med människan? Även om vi ser dem som en egen art, anser vi att de ska räknas för det här ändamålet? De hade ju i alla fall fröet till faktisk civilisation, kan jag tycka. Ett par andra ap-arter idag skulle kunna ha potentialen, om människan försvann ur bilden. Skator och Bläckfiskar har visat sig både intelligenta, självmedvetna och kapabla till att använda verktyg och finare manipulation. Men jag kan tycka att en flockmentalitet är viktig, så jag tror bläckfiskar faller bort på det.

Svårt att sia om vad som kunde ha hänt om människan inte klivit in på scenen, eller vad som kan hända i framtiden, och jag är ju verkligen bara en fotölj-amatör på alla ämnen som har med det här att göra, men för att få någon slags referensvärde hade jag helt sonika sagt att vi har/haft 5 arter med potentialen att utveckla intelligens och civilisation till en acceptabel nivå (människan, , gorillan, chimpansen, oranngutangen och skatorna).

Jags skulle också använda dagens 8,7 miljoner som riktmärke, och därför säga att

fi=0,0000006

Men det är högt räknat. Om man läger ihop antalet arter som någonsin levt bör det bli betydligt fler än 8,7miljoner, och det skulle gå att motivera varför endast en art borde räknas som att den uppnått intelligent civilisation. Hade jag velat vara pesimistisk (eller ja, om jag velat ha en låg chans) hade jag räknat med att 1000 arter (eller fler) dött varje år sedan tidernas begynnelse och fått något mer i stil med

fi=0,0000000000002

Men jag skjuter så klart fortfarande bara från höften.

 

[Tant Ragnar]

Fermiparadoxen. Flera av parametrarna i Drakeekvationen är (såklart) svåra att skatta. Men, om man drar till med några värden som inte är helt uppåt väggarna så kan man få ett värde på ett tiotal miljoner. Var är då alla?

Bristen på uppenbara tecken på utomjordiskt liv kallas "fermiparadoxen", och har en mängd olika föreslagna lösningar. Vissa lösningar beskrivs som "stora filter". Typ, finns det något steg i kedjan kemi -> encelligt liv -> flercelligt liv -> intelligent liv -> förmågan att kommunicera och/eller kolonisera med omvärden som är superdupersvårt? Kanske det krävs en otroligt osannolik händelse för att liv ska uppstå från kemi, men när det väl gör det rullar det på.

 

[kloptok]

Om man ska vara lite tråkig så är ju det stora problemet med Drakeekvationen att vi har i princip noll möjligheter att sätta värden på åtminstone hälften av parametrarna i dagsläget.

 

[Rymdhamster]

Fermiparadoxen. Flera av parametrarna i Drakeekvationen är (såklart) svåra att skatta. Men, om man drar till med några värden som inte är helt uppåt väggarna så kan man få ett värde på ett tiotal miljoner. Var är då alla?

Min favoritförklaring: