Equação de Drake

Dr. Frank Drake

A equação de Drake é um argumento probabilístico usado para estimar o número de civilizações extraterrestres ativas e comunicativas na Via Láctea.

A equação foi formulada em 1961 por Frank Drake, não com o objetivo de quantificar o número de civilizações, mas como forma de estimular o diálogo científico no primeiro encontro científico sobre a busca por inteligência extraterrestre (SETI). A equação resume os principais conceitos que os cientistas devem contemplar ao considerar a questão de outra vida radiocomunicativa. É mais propriamente pensado como uma aproximação do que como uma tentativa séria de determinar um número preciso.

As críticas relacionadas à equação de Drake não se concentram na equação em si, mas no fato de que os valores estimados para vários de seus fatores são altamente conjecturais, sendo o efeito multiplicativo combinado que a incerteza associada a qualquer valor derivado é tão grande que a equação não pode ser usada para tirar conclusões firmes.

Equação

A equação de Drake é:

N= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =R∗ ∗ )) fp)) ne)) fEu...)) fEu...)) fc)) LNão. N=R_{*}cdot f_{mathrm {p} }cdot n_{mathrm {e} }cdot f_{mathrm {l} }cdot f_{mathrm {i} }cdot f_{mathrm {c} }cdot L}

onde

N = o número de civilizações na galáxia Via Láctea com que a comunicação pode ser possível (isto é, que estão no cone de luz passado atual);

e

R_∗ = a taxa média de formação estelar em nossa galáxia

f_p = a fração dessas estrelas que têm planetas

n_e = o número médio de planetas que podem potencialmente apoiar a vida por estrela que tem planetas

f_Eu... = a fração de planetas que poderiam apoiar a vida que realmente desenvolver a vida em algum momento

f_Eu... = a fração de planetas com vida que realmente continuam a desenvolver vida inteligente (civilizações)

f_c = a fração de civilizações que desenvolvem uma tecnologia que libera sinais detectáveis de sua existência no espaço

L = o tempo para o qual tais civilizações liberam sinais detectáveis no espaço

História

Em setembro de 1959, os físicos Giuseppe Cocconi e Philip Morrison publicaram um artigo na revista Nature com o título provocativo "Searching for Interstellar Communications". Cocconi e Morrison argumentaram que os radiotelescópios se tornaram sensíveis o suficiente para captar transmissões que poderiam ser transmitidas ao espaço por civilizações orbitando outras estrelas. Essas mensagens, eles sugeriram, podem ser transmitidas em um comprimento de onda de 21 cm (1.420,4 MHz). Este é o comprimento de onda da emissão de rádio pelo hidrogênio neutro, o elemento mais comum no universo, e eles argumentaram que outras inteligências podem ver isso como um marco lógico no espectro de rádio.

Dois meses depois, o professor de astronomia da Universidade de Harvard, Harlow Shapley, especulou sobre o número de planetas habitados no universo, dizendo "O universo tem 10 milhões, milhões, milhões de sóis (10 seguidos de 18 zeros) semelhantes aos nossos.. Um em um milhão tem planetas ao seu redor. Apenas um em um milhão de milhões tem a combinação certa de produtos químicos, temperatura, água, dias e noites para sustentar a vida planetária como a conhecemos. Este cálculo chega ao número estimado de 100 milhões de mundos onde a vida foi forjada pela evolução."

Sete meses depois que Cocconi e Morrison publicaram seu artigo, Drake fez a primeira busca sistemática por sinais de civilizações extraterrestres comunicativas. Usando o prato de 85 pés (26 m) do National Radio Astronomy Observatory, Green Bank em Green Bank, West Virginia, Drake monitorou duas estrelas semelhantes ao Sol próximas: Epsilon Eridani e Tau Ceti. Neste projeto, que ele chamou de Projeto Ozma, ele escaneou lentamente frequências próximas ao comprimento de onda de 21 cm por seis horas por dia, de abril a julho de 1960. O projeto foi bem projetado, barato e simples para os padrões atuais. Não detectou nenhum sinal.

Logo depois, Drake organizou uma "busca por inteligência extraterrestre" reunião sobre a detecção de seus sinais de rádio. A reunião foi realizada nas instalações do Green Bank em 1961. A equação que leva o nome de Drake surgiu de seus preparativos para a reunião.

Como planeei a reunião, percebi alguns dias antes do tempo que precisávamos de uma agenda. E assim escrevi todas as coisas que precisavas de saber para prever o quão difícil será detectar a vida extraterrestre. E olhando para eles tornou-se bastante evidente que se você multiplicar todos estes juntos, você tem um número, N, que é o número de civilizações detectáveis em nossa galáxia. Isso foi destinado à busca de rádio, e não à busca de formas de vida primordial ou primitiva.

— Drake de partida

Os dez participantes foram o organizador da conferência J. Peter Pearman, Frank Drake, Philip Morrison, o empresário e radioamador Dana Atchley, o químico Melvin Calvin, o astrônomo Su-Shu Huang, o neurocientista John C. Lilly, o inventor Barney Oliver, o astrônomo Carl Sagan e o radioastrônomo Otto Struve. Esses participantes se autodenominaram "A Ordem do Golfinho" (por causa do trabalho de Lilly na comunicação com golfinhos) e comemorou seu primeiro encontro com uma placa no observatório.

Utilidade

O Telescópio Allen Array para SETI

A equação de Drake é um resumo dos fatores que afetam a probabilidade de detectarmos radiocomunicações de vida extraterrestre inteligente. Os últimos três parâmetros, f_i, f _c e L, não são conhecidos e são muito difíceis de estimar, com valores que variam em muitas ordens de grandeza (ver crítica). Portanto, a utilidade da equação de Drake não está na resolução, mas sim na contemplação de todos os vários conceitos que os cientistas devem incorporar ao considerar a questão da vida em outro lugar, e dá à questão da vida em outro lugar uma base para análise científica. A equação ajudou a chamar a atenção para alguns problemas científicos específicos relacionados à vida no universo, por exemplo, a abiogênese, o desenvolvimento da vida multicelular e o desenvolvimento da própria inteligência.

Dentro dos limites da tecnologia humana existente, qualquer busca prática por vida inteligente distante deve necessariamente ser uma busca por alguma manifestação de uma tecnologia distante. Após cerca de 50 anos, a equação de Drake ainda é de importância seminal porque é um 'roteiro' do que precisamos aprender para resolver esta questão existencial fundamental. Também formou a espinha dorsal da astrobiologia como ciência; embora a especulação seja considerada para dar contexto, a astrobiologia se preocupa principalmente com hipóteses que se encaixam firmemente nas teorias científicas existentes. Cerca de 50 anos de SETI não conseguiram encontrar nada, embora os radiotelescópios, as técnicas de recepção e as habilidades computacionais tenham melhorado significativamente desde o início dos anos 1960. No entanto, foi descoberto que esta galáxia não está repleta de transmissores alienígenas muito poderosos transmitindo continuamente perto do comprimento de onda de 21 cm da frequência do hidrogênio; isso não era conhecido em 1961.

Estimativas

Estimativas originais

Existe um desacordo considerável sobre os valores desses parâmetros, mas as 'suposições educadas' usados por Drake e seus colegas em 1961 foram:

• R_∗ = 1 yr^{- Sim.} (1 estrela formada por ano, em média sobre a vida da galáxia; isso foi considerado conservador)
• f_p = 0,2 a 0,5 (um quinto a metade de todas as estrelas formadas terão planetas)
• n_e = 1 a 5 (estrelas com planetas terão entre 1 e 5 planetas capazes de desenvolver a vida)
• f_Eu... = 1 (100% desses planetas desenvolverão a vida)
• f_Eu... = 1 (100% dos quais desenvolverão a vida inteligente)
• f_c = 0,1 a 0,2 (10–20% dos quais serão capazes de comunicar)
• L = em algum lugar entre 1000 e 100,000.000 anos

Inserir os números mínimos acima na equação resulta em um N mínimo de 20 (consulte: Intervalo de resultados). Inserir os números máximos dá um máximo de 50.000.000. Drake afirma que, dadas as incertezas, a reunião original concluiu que N ≈ L, e provavelmente havia entre 1.000 e 100.000.000 planetas com civilizações na Via Láctea.

Estimativas atuais

Esta seção discute e tenta listar as melhores estimativas atuais para os parâmetros da equação de Drake.

Taxa de criação de estrelas nesta Galáxia, R∗

Cálculos de 2010 da NASA e da Agência Espacial Européia indicam que a taxa de formação estelar nesta Galáxia é de cerca de 0,68–1,45 M☉ de material por ano. Para obter o número de estrelas por ano, dividimos isso pela função de massa inicial (IMF) para estrelas, onde a massa média da nova estrela é de cerca de 0,5 M_☉. Isso dá uma taxa de formação de estrelas de cerca de 1,5 a 3 estrelas por ano.

Fração dessas estrelas que possuem planetas, fp

A análise de pesquisas de microlente, em 2012, descobriu que f_p pode se aproximar de 1, ou seja, estrelas são orbitados por planetas como regra, e não como exceção; e que há um ou mais planetas ligados por estrela da Via Láctea.

Número médio de planetas que podem suportar vida por estrela que possui planetas, ne

Em novembro de 2013, os astrônomos relataram, com base nos dados da missão espacial Kepler, que poderia haver até 40 bilhões de planetas do tamanho da Terra orbitando nas zonas habitáveis de estrelas semelhantes ao Sol e estrelas anãs vermelhas dentro da Via Láctea. 11 bilhões desses planetas estimados podem estar orbitando estrelas parecidas com o sol. Como existem cerca de 100 bilhões de estrelas na galáxia, isso implica f_p · n_e é aproximadamente 0,4. O planeta mais próximo na zona habitável é Proxima Centauri b, que está a cerca de 4,2 anos-luz de distância.

O consenso na reunião do Banco Verde foi que n_e tinha um valor mínimo entre 3 e 5. Holandês o jornalista científico Govert Schilling opinou que isso é otimista. Mesmo que os planetas estejam na zona habitável, é difícil estimar o número de planetas com a proporção correta de elementos. Brad Gibson, Yeshe Fenner e Charley Lineweaver determinaram que cerca de 10% dos sistemas estelares na Via Láctea são hospitaleiros para a vida, por terem elementos pesados, estarem longe de supernovas e serem estáveis por tempo suficiente.

A descoberta de numerosos gigantes gasosos em órbita próxima com suas estrelas levantou dúvidas de que planetas que sustentam vida comumente sobrevivem à formação de seus sistemas estelares. Os chamados Júpiteres quentes podem migrar de órbitas distantes para órbitas próximas, no processo de interromper as órbitas dos planetas habitáveis.

Por outro lado, a variedade de sistemas estelares que podem ter zonas habitáveis não se limita apenas a estrelas do tipo solar e planetas do tamanho da Terra. Estima-se agora que mesmo planetas bloqueados por maré perto de estrelas anãs vermelhas podem ter zonas habitáveis, embora o comportamento de queima dessas estrelas possa falar contra isso. A possibilidade de vida em luas de gigantes gasosos (como a lua de Júpiter, Europa, ou as luas de Saturno, Titã e Encélado) acrescenta mais incerteza a esse número.

Os autores da hipótese da Terra rara propõem uma série de restrições adicionais à habitabilidade dos planetas, incluindo estar em zonas galácticas com radiação adequadamente baixa, alta metalicidade estelar e densidade baixa o suficiente para evitar o bombardeio excessivo de asteróides. Eles também propõem que é necessário ter um sistema planetário com grandes gigantes gasosos que forneçam proteção contra bombardeios sem um Júpiter quente; e um planeta com placas tectônicas, uma lua grande que cria poças de maré e inclinação axial moderada para gerar variação sazonal.

Fração dos anteriores que realmente desenvolvem a vida, fl

Evidências geológicas da Terra sugerem que f_l pode ser alto; a vida na Terra parece ter começado na mesma época em que surgiram as condições favoráveis, sugerindo que a abiogênese pode ser relativamente comum quando as condições estiverem corretas. No entanto, esta evidência olha apenas para a Terra (um único planeta modelo), e contém viés antrópico, pois o planeta de estudo não foi escolhido aleatoriamente, mas pelos organismos vivos que já o habitam (nós mesmos). Do ponto de vista clássico de teste de hipótese, sem assumir que a distribuição subjacente de f_l é a mesma para todos os planetas no Via Láctea, há zero graus de liberdade, não permitindo estimativas válidas. Se a vida (ou evidência de vida passada) fosse encontrada em Marte, Europa, Encélado ou Titã que se desenvolveu independentemente da vida na Terra, isso implicaria um valor para f _l perto de 1. Embora isso aumentasse o número de graus de liberdade de zero para um, ainda haveria muita incerteza em qualquer estimativa devido ao pequeno tamanho da amostra e a chance de eles não serem realmente independentes.

Rebatendo esse argumento, não há evidências de que a abiogênese ocorra mais de uma vez na Terra - ou seja, toda a vida terrestre tem uma origem comum. Se a abiogênese fosse mais comum, seria especulado que teria ocorrido mais de uma vez na Terra. Os cientistas procuraram por isso procurando por bactérias não relacionadas a outras formas de vida na Terra, mas nenhuma foi encontrada ainda. Também é possível que a vida tenha surgido mais de uma vez, mas que outros ramos foram superados em competição, ou morreram em extinções em massa, ou foram perdidos de outras maneiras. Os bioquímicos Francis Crick e Leslie Orgel deram ênfase especial a essa incerteza: "No momento, não temos meios de saber" se "provavelmente estaremos sozinhos na galáxia (Universo)" ou se "a galáxia pode estar pululando com vida de muitas formas diferentes" Como alternativa à abiogênese na Terra, eles propuseram a hipótese da panspermia dirigida, que afirma que a vida na Terra começou com "microorganismos enviados aqui deliberadamente por uma sociedade tecnológica em outro planeta, por meio de uma nave especial não tripulada de longo alcance' 34;.

Em 2020, um artigo de estudiosos da Universidade de Nottingham propôs uma teoria "astrobiológica copernicana" princípio, baseado no Princípio da Mediocridade, e especulou que "a vida inteligente se formaria em outros planetas [semelhantes à Terra] como na Terra, então dentro de alguns bilhões de anos a vida se formaria automaticamente como uma parte natural da evolução& #34;. Nos autores' framework, f_l, f _i e f_c estão todos definidos com uma probabilidade de 1 (certeza). O cálculo resultante conclui que existem mais de trinta civilizações tecnológicas atuais na galáxia (desconsiderando as barras de erro).

Fração acima que desenvolve vida inteligente, fi

Este valor permanece particularmente controverso. Os que defendem um valor baixo, como o biólogo Ernst Mayr, apontam que dos bilhões de espécies que existiram na Terra, apenas uma se tornou inteligente e, a partir disso, inferem um valor minúsculo para f_i. Da mesma forma, a hipótese da Terra Rara, apesar de seu baixo valor para n_e acima, também considera um baixo valor para f_i domina a análise. Aqueles que defendem valores mais elevados observam a complexidade geralmente crescente da vida ao longo do tempo, concluindo que o aparecimento da inteligência é quase inevitável, implicando uma f_i se aproximando de 1. Os céticos apontam que a grande dispersão de valores neste fator e em outros torna todas as estimativas não confiáveis. (Ver Crítica).

Além disso, embora pareça que a vida se desenvolveu logo após a formação da Terra, a explosão cambriana, na qual uma grande variedade de formas de vida multicelulares surgiu, ocorreu um período de tempo considerável após a formação da Terra, o que sugere a possibilidade de serem necessárias condições especiais. Alguns cenários, como a Terra bola de neve ou pesquisas sobre eventos de extinção, levantaram a possibilidade de que a vida na Terra seja relativamente frágil. A pesquisa sobre qualquer vida passada em Marte é relevante, pois a descoberta de que a vida se formou em Marte, mas deixou de existir, pode aumentar a estimativa de f_l mas indicaria que em metade dos casos conhecidos, a vida inteligente não se desenvolveu.

Estimativas de f_i foram afetadas por descobertas de que a órbita do Sistema Solar é circular em a galáxia, a uma distância tal que permanece fora dos braços espirais por dezenas de milhões de anos (evitando a radiação das novas). Além disso, a grande lua da Terra pode ajudar na evolução da vida ao estabilizar o eixo de rotação do planeta.

Tem havido trabalho quantitativo para começar a definir fEu...)) fEu...{displaystyle f_{mathrm {l} }cdot f_{mathrm {i} }}. Um exemplo é uma análise bayesiana publicada em 2020. No final, o autor adverte que este estudo se aplica às condições da Terra. Em termos bayesianos, o estudo favorece a formação de inteligência em um planeta com condições idênticas à Terra, mas não o faz com alta confiança.

O cientista planetário Pascal Lee do Instituto SETI propõe que esta fração é muito baixa (0,0002). Ele baseou essa estimativa em quanto tempo a Terra levou para desenvolver vida inteligente (1 milhão de anos desde que o Homo erectus evoluiu, em comparação com 4,6 bilhões de anos desde que a Terra se formou).

Fração do acima revelando sua existência via liberação de sinal no espaço, fc

Para comunicação deliberada, o único exemplo que temos (a Terra) não faz muita comunicação explícita, embora existam alguns esforços cobrindo apenas uma pequena fração das estrelas que podem procurar pela presença humana. (Ver mensagem de Arecibo, por exemplo). Há uma especulação considerável sobre por que uma civilização extraterrestre pode existir, mas optou por não se comunicar. No entanto, a comunicação deliberada não é necessária, e os cálculos indicam que a tecnologia atual ou futura no nível da Terra pode muito bem ser detectável por civilizações não muito mais avançadas do que os humanos atuais. Por este padrão, a Terra é uma civilização comunicante.

Outra questão é que porcentagem de civilizações na galáxia estão próximas o suficiente para serem detectadas, assumindo que elas enviam sinais. Por exemplo, os radiotelescópios existentes na Terra só poderiam detectar transmissões de rádio da Terra a cerca de um ano-luz de distância.

Tempo de vida de tal civilização em que ela comunica seus sinais ao espaço, L

Michael Shermer estimou L em 420 anos, com base na duração de sessenta civilizações terrestres históricas. Usando 28 civilizações mais recentes que o Império Romano, ele calcula um número de 304 anos para a civilização "moderna" civilizações. Também poderia ser argumentado a partir dos resultados de Michael Shermer que a queda da maioria dessas civilizações foi seguida por civilizações posteriores que carregaram as tecnologias, então é duvidoso que sejam civilizações separadas no contexto da equação de Drake. Na versão expandida, incluindo número de reaparecimento, essa falta de especificidade na definição de civilizações individuais não importa para o resultado final, uma vez que tal mudança de civilização pode ser descrita como um aumento no número de reaparecimento em vez de aumentar em L, afirmando que uma civilização reaparece na forma de culturas sucessivas. Além disso, como nenhum poderia se comunicar no espaço interestelar, o método de comparação com as civilizações históricas poderia ser considerado inválido.

David Grinspoon argumentou que uma vez que uma civilização se desenvolveu o suficiente, ela pode superar todas as ameaças à sua sobrevivência. Ele então durará por um período de tempo indefinido, tornando o valor de L potencialmente bilhões de anos. Se for esse o caso, ele propõe que a Via Láctea pode ter acumulado civilizações avançadas desde que se formou. Ele propõe que o último fator L seja substituído por f_IC · T, onde f_IC é a fração de civilizações comunicantes que se tornam "imortais" (no sentido de que eles simplesmente não desaparecem) e T representando o período de tempo durante o qual esse processo está ocorrendo. Isso tem a vantagem de que T seria um número relativamente fácil de descobrir, pois seria apenas uma fração da idade do universo.

Também foi levantado a hipótese de que, uma vez que uma civilização tenha aprendido sobre uma mais avançada, sua longevidade poderia aumentar porque ela pode aprender com as experiências da outra.

O astrônomo Carl Sagan especulou que todos os termos, exceto o tempo de vida de uma civilização, são relativamente altos e o fator determinante para saber se há um grande ou pequeno número de civilizações no universo é o tempo de vida da civilização, ou em outros palavras, a capacidade das civilizações tecnológicas de evitar a autodestruição. No caso de Sagan, a equação de Drake foi um forte fator motivador para seu interesse por questões ambientais e seus esforços para alertar contra os perigos da guerra nuclear.

Uma civilização inteligente pode não ser orgânica, já que alguns sugeriram que a inteligência artificial geral pode substituir a humanidade.

Gama de resultados

Como muitos céticos apontaram, a equação de Drake pode fornecer uma gama muito ampla de valores, dependendo das suposições, pois os valores usados em partes da equação de Drake não estão bem estabelecidos. Em particular, o resultado pode ser N ≪ 1, significando que provavelmente estamos sozinhos na galáxia, ou N ≫ 1, implicando que existem muitas civilizações que podemos contatar. Um dos poucos pontos de ampla concordância é que a presença da humanidade implica uma probabilidade de surgimento de inteligência maior que zero.

Como exemplo de uma estimativa baixa, combinando as taxas de formação estelar da NASA, o valor da hipótese da Terra rara de f_p · n_e · f_l = 10⁻⁵, a visão de Mayr sobre o surgimento da inteligência, a visão de Drake sobre a comunicação e a estimativa de tempo de vida de Shermer:

R_∗ = 1,5–3 yr^{- Sim.}, f_p · n_e · f_Eu... = 10^-5, f_Eu... = 10^-9, f_c = 0,2^{[Drake, acima]}e L = 304 anos

dá:

N = 1.5 × 10^-5 × 10^-9 × 0,2 × 304 = 9,1 × 10^-13

ou seja, sugerindo que provavelmente estamos sozinhos nesta galáxia e possivelmente no universo observável.

Por outro lado, com valores maiores para cada um dos parâmetros acima, valores de N podem ser derivados maiores que 1. O seguintes valores mais altos que foram propostos para cada um dos parâmetros:

R_∗ = 1,5–3 yr^{- Sim.}, f_p = 1, n_e = 0,2, f_Eu... = 0,13, f_Eu... = 1, f_c = 0,2^{[Drake, acima]}e L = 10⁹ anos

O uso desses parâmetros fornece:

N = 3 × 1 × 0,2 × 0,13 × 1 × 0,2 × 10⁹ = 15.600.000

Simulações de Monte Carlo de estimativas dos fatores da equação de Drake com base em um modelo estelar e planetário da Via Láctea resultaram no número de civilizações variando por um fator de 100.

Já existiram outras espécies tecnológicas?

Em 2016, Adam Frank e Woodruff Sullivan modificaram a equação de Drake para determinar o quão improvável o evento de uma espécie tecnológica surgir em um determinado planeta habitável deve ser, para dar o resultado de que a Terra hospeda o único espécies tecnológicas que já surgiram, para dois casos: (a) esta Galáxia, e (b) o universo como um todo. Ao fazer essa pergunta diferente, remove-se as incertezas da comunicação simultânea e vitalícia. Como o número de planetas habitáveis por estrela pode ser razoavelmente estimado hoje, a única incógnita remanescente na equação de Drake é a probabilidade de que um planeta habitável sempre desenvolva uma espécie tecnológica ao longo de sua vida. Para que a Terra tenha a única espécie tecnológica que já existiu no universo, eles calculam que a probabilidade de qualquer planeta habitável desenvolver uma espécie tecnológica deve ser menor que 2.5×10⁻²⁴. Da mesma forma, para que a Terra tenha sido o único caso de hospedagem de uma espécie tecnológica ao longo da história desta Galáxia, as chances de um planeta de zona habitável hospedar uma espécie tecnológica devem ser menores que 1,7×10⁻¹¹ (cerca de 1 em 60 bilhões). A figura para o universo implica que é extremamente improvável que a Terra hospede a única espécie tecnológica que já existiu. Por outro lado, para esta Galáxia deve-se pensar que menos de 1 em 60 bilhões de planetas habitáveis desenvolve uma espécie tecnológica para não ter havido pelo menos um segundo caso de tal espécie na história passada desta Galáxia.

Modificações

Como muitos observadores apontaram, a equação de Drake é um modelo muito simples que omite parâmetros potencialmente relevantes, e muitas mudanças e modificações na equação foram propostas. Uma linha de modificação, por exemplo, tenta explicar a incerteza inerente a muitos dos termos. A combinação das estimativas dos seis fatores originais pelos principais pesquisadores por meio de um procedimento de Monte Carlo leva a um melhor valor para os fatores de não longevidade de 0,85 1/anos. Este resultado difere insignificantemente da estimativa de unidade dada por Drake e pelo relatório Cyclops.

Outros observam que a equação de Drake ignora muitos conceitos que podem ser relevantes para as chances de contato com outras civilizações. Por exemplo, David Brin afirma: "A equação de Drake meramente fala do número de locais nos quais ETIs surgem espontaneamente. A equação não diz nada diretamente sobre a seção transversal de contato entre um ETIS e a sociedade humana contemporânea. Como é a seção transversal de contato que interessa à comunidade SETI, muitos fatores adicionais e modificações da equação de Drake foram propostos.

Colonização

Foi proposto generalizar a equação Drake para incluir efeitos adicionais de civilizações alienígenas colonizando outros sistemas estelares. Cada site original se expande com uma velocidade de expansão v, e estabelece locais adicionais que sobrevivem por uma vida inteira L. O resultado é um conjunto mais complexo de 3 equações.

Fator de reaparição

A equação Drake pode ser mais multiplicada quantas vezes uma civilização inteligente pode ocorrer em planetas onde aconteceu uma vez. Mesmo que uma civilização inteligente chegue ao fim de sua vida após, por exemplo, 10 mil anos, a vida ainda pode prevalecer no planeta por bilhões de anos, permitindo que a próxima civilização evolua. Assim, várias civilizações podem vir e ir durante a vida de um e do mesmo planeta. Assim, se n_R é o número médio de vezes que uma nova civilização reaparece no mesmo planeta onde uma civilização anterior apareceu e terminou, então o número total de civilizações em tal planeta seria 1 + n_R, que é o real fator de reaparição adicionado à equação.

O fator depende do que geralmente é a causa da extinção da civilização. Se é geralmente por desabitação temporária, por exemplo, um inverno nuclear, então n_R pode ser relativamente alto. Por outro lado, se é geralmente por desabitação permanente, como a evolução estelar, então n_R pode ser quase zero. No caso da extinção total da vida, um fator semelhante pode ser aplicável para f_Eu..., isto é, quantas vezes a vida pode aparecer em um planeta onde apareceu uma vez.

fator METI

Alexander Zaitsev disse que estar em uma fase comunicativa e emite mensagens dedicadas não são as mesmas. Por exemplo, os seres humanos, embora em fase comunicativa, não são uma civilização comunicativa; não praticamos tais atividades como a transmissão proposital e regular de mensagens interestelares. Por esta razão, ele sugeriu a introdução do fator METI (mensagem à inteligência extraterrestre) à equação Drake clássica. Ele definiu o fator como "a fração de civilizações comunicativas com consciência planetária clara e não paranóica", ou, alternativamente, expressa, a fração de civilizações comunicativas que realmente se envolvem na transmissão interstelar deliberada.

O fator METI é um tanto enganoso, uma vez que a transmissão ativa e propositiva de mensagens por uma civilização não é necessária para que eles recebam uma transmissão enviada por outro que está buscando primeiro contato. É apenas necessário que eles tenham sistemas receptores capazes e compatíveis operacionais; no entanto, este é um humano variável não pode estimar com precisão.

Gases biogênicos

Astrônomo Sara O Seager propôs uma equação revisada que se concentra na busca de planetas com gases de biosinalação. Estes gases são produzidos por organismos vivos que podem acumular em uma atmosfera de planeta a níveis que podem ser detectados com telescópios espaciais remotos.

A equação do Seager parece assim:

N= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =N∗ ∗ )) FQ)) FH. H. H.Z.)) FO)) FL)) FSNão. N=N_{*}cdot F_{mathrm {Q} }cdot F_{mathrm {HZ} }cdot F_{mathrm {O} }cdot F_{mathrm {L} }cdot F_{mathrm Não.

onde:

N = o número de planetas com sinais detectáveis de vida

N_∗ = o número de estrelas observadas

F_Q = a fração de estrelas que são tranquilas

F_HZ = a fração de estrelas com planetas rochosos na zona habitável

F_O = a fração desses planetas que podem ser observados

F_L = a fração que tem vida

F_S = a fração em que a vida produz um gás de assinatura detectável

O Seager enfatiza: “Não estamos lançando a Equação Drake, que é realmente um tópico diferente”, explicando, “Desde que Drake surgiu com a equação, descobrimos milhares de exoplanetas. Nós, como uma comunidade, tivemos as nossas opiniões revolucionadas sobre o que poderia estar lá fora. E agora temos uma pergunta real nas nossas mãos, uma que não está relacionada com a vida inteligente: Podemos detectar algum sinal de vida de alguma forma no futuro muito próximo? ”

Críticas

A crítica da equação de Drake decorre principalmente da observação de que vários termos da equação são amplamente ou inteiramente baseados em conjecturas. As taxas de formação de estrelas são bem conhecidas e a incidência de planetas tem uma sólida base teórica e observacional, mas os outros termos da equação tornam-se muito especulativos. As incertezas giram em torno da compreensão atual da evolução da vida, inteligência e civilização, não da física. Nenhuma estimativa estatística é possível para alguns dos parâmetros, onde apenas um exemplo é conhecido. O resultado líquido é que a equação não pode ser usada para tirar conclusões firmes de qualquer tipo, e a margem de erro resultante é enorme, muito além do que alguns consideram aceitável ou significativo.

Uma resposta a essas críticas é que, embora a equação de Drake atualmente envolva especulações sobre parâmetros não medidos, ela pretendia ser uma forma de estimular o diálogo sobre esses tópicos. Então o foco passa a ser como proceder experimentalmente. De fato, Drake originalmente formulou a equação apenas como uma pauta para discussão na conferência do Green Bank.

Paradoxo de Fermi

Uma civilização com duração de dezenas de milhões de anos poderia ser capaz de se espalhar por toda a galáxia, mesmo nas baixas velocidades previsíveis com a tecnologia atual. No entanto, nenhum sinal confirmado de civilizações ou vida inteligente em outro lugar foi encontrado, seja nesta Galáxia ou no universo observável de 2 trilhões de galáxias. Segundo essa linha de pensamento, a tendência de preencher (ou pelo menos explorar) todo o território disponível parece ser uma característica universal dos seres vivos, então a Terra já deveria ter sido colonizada, ou pelo menos visitada, mas não há evidências disso existe. Daí a pergunta de Fermi "Onde estão todos?".

Um grande número de explicações foram propostas para explicar essa falta de contato; um livro publicado em 2015 elaborado em 75 explicações diferentes. Em termos da Equação de Drake, as explicações podem ser divididas em três classes:

• Poucas civilizações inteligentes alguma vez surgem. Este é um argumento de que pelo menos um dos primeiros termos, R_∗ · f_p · n_e · f_Eu... · f_Eu..., tem um baixo valor. O suspeito mais comum é f_Eu..., mas explicações como a hipótese da Terra rara argumentam que n_e é o termo pequeno.
• Civilizações inteligentes existem, mas não vemos nenhuma evidência, significado f_c é pequeno. Os argumentos típicos incluem que as civilizações estão muito distantes, é muito caro espalhar-se por toda a galáxia, civilizações transmitir sinais por apenas um breve período de tempo, a comunicação é perigosa, e muitos outros.
• A vida de civilizações inteligentes e comunicativas é curta, significando o valor de L é pequeno. Drake sugeriu que um grande número de civilizações extraterrestres se formaria, e especulou ainda que a falta de evidências dessas civilizações pode ser porque as civilizações tecnológicas tendem a desaparecer rapidamente. As explicações típicas incluem que é a natureza da vida inteligente para destruir-se, é a natureza da vida inteligente para destruir os outros, eles tendem a ser destruídos por eventos naturais, e outros.

Essas linhas de raciocínio levam à hipótese do Grande Filtro, que afirma que, como não há civilizações extraterrestres observadas, apesar do grande número de estrelas, pelo menos uma etapa do processo deve atuar como um filtro para reduzir o valor final. De acordo com essa visão, ou é muito difícil o surgimento de vida inteligente, ou o tempo de vida de civilizações tecnologicamente avançadas, ou o período de tempo que elas revelam sua existência deve ser relativamente curto.

Uma análise de Anders Sandberg, Eric Drexler e Toby Ord sugere "uma substancial probabilidade ex ante de não haver outra vida inteligente em nosso universo observável".

Na ficção e na cultura popular

A equação foi citada por Gene Roddenberry como suporte à multiplicidade de planetas habitados mostrados em Star Trek, a série de televisão que ele criou. No entanto, Roddenberry não tinha a equação com ele e foi forçado a "inventar" para sua proposta original. A equação inventada criada por Roddenberry é:

Ff2(MgE)- Sim. - Sim. C1REu...1)) M= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =L/So(MgE)-C^{1}Ri^{1}cdot M=L/So}

No entanto, um número elevado à primeira potência é apenas o próprio número.