Resum de la Conferència de Frank Drake

Bé, m'havia proposat postejar un resum de la conferencia, i finalment m'he decidit a acabar de passar els apunts i acabar d'escriure el que recordava.

En alguns aspectes el post és redundant amb el reportatge fotogràfic de la conferència que va fer en Jordi, però he decidit no eliminar aquestes parts per no haver de tornar a donar coherència al text.
Si els que vau venir a la conferència trobeu algun error, imprecisió, o alguna cosa així, si us plau, digueu-m'ho.

En fi, repassant el que el doctor Drake va dir em vaig adonar que tot i que la conferencia tractava sobre el nombre de planetes habitables que hi pot haver, les qüestions tractades i l'ordre en el que van ser tractades es podien relacionar gairebé directament amb els diferents factors que formen l'Equació de Drake, de manera que he decidit estructurar el post a partir d'aquests.

En Frank Drake va ser convidat a celebrar una conferència, el passat 4 de Juny, al CosmoCaixa de Barcelona. El títol de la conferència era “Quants planetes habitables hi ha més enllà? Lliçons a partir del Sistema Solar”.
El Dr. Drake va ser presentat per mateix Jordi Portell. :) En la presentació es va fer referència, entre d'altres aspectes del treball d'en Frank Drake, a la col·laboració amb Carl Sagan en el disseny de les plaques que les sondes espacials Pioneer 10 i 11 porten a bord, i que tenen gravat un missatge de la humanitat cap a qualsevol civilització extraterrestre que les pugui trobar, així com a la fundació de l'Institut SETI d'Estats Units, també tot junt amb Carl Sagan i d'altres investigadors. Finalment es va fer menció de l'Equació de Drake, una fórmula fruit del treball de l'Institut SETI i que porta el nom del propi Frank Drake. Aquesta equació “redueix” la cerca d'una resposta a la incògnita sobre el nombre de civilitzacions amb les que es podria contactar en un moment donat dins la Via Làctia, a l'assignació de certs valors als factors d'una multiplicació. En aquest punt es va cedir la paraula al Dr. Drake.

N = o nombre de civilitzacions amb les que es podria contactar dins la Via Làctia en un determinat moment.
Frank Drake va fer notar que a partir de la Equació de Drake, la dificultat en realitzar una bona estimació del nombre de civilitzacions amb capacitat de comunicació rau en donar valors propers a la realitat als diferents factors que la componen.
Tot seguit es va parlar de manera més o menys explícita sobre d'alguns factors que constitueixen la equació.

R* o ritme de formació d'estrelles adequades per al desenvolupament de la vida.
Dins el Sistema Solar no es poden trobar pistes sobre el ritme de formació d'estrelles adequades per al desenvolupament de vida, però sí que dona informació sobre quin tipus d'estrelles poden ser adequades per que s'hi doni aquest desenvolupament, com es veurà més endavant.

f p o fracció d'estrelles que tenen un sistema planetari.
En aquest caso, tampoc es poden fer estimacions basant-nos únicament amb el que podem aprendre a partir del Sistema Solar.

n e o nombre de planetes amb un ambient adequat per la vida en cada sistema solar.
Ens basem en l'assumpció que per al desenvolupament de la vida és necessària la presència d'aigua líquida i aportació d'escalfor. Llavors, qualsevol planeta que tingui una òrbita dins d'una determinada esfera buida al voltant d'una estrella, pot mantenir aigua en estat líquid i rebre una determinada quantitat d'escalfor. (Es pot anomenar aquesta zona com ecosfera.)

Dins els Sistema Solar, sent el Sol una estrella de classe G, aquesta ecosfera s'estén des dels voltants de l'òrbita de Venus fins als voltants de l'òrbita de Mart. Ni a Venus ni a Mart hi ha aigua líquida a la superfície, però això podria ser diferent i la composició química de les atmosferes d'aquests planetes fos diferent. Més enllà dels límits interior o exterior de l'ecosfera, l'aportació de calor per part del Sol no pot mantenir l'aigua en estat líquid a la superfície del planeta, independentment de la composició química de l'atmosfera.
Llavors, també hi ha les estrelles de classe F, més brillants que el Sol, l'ecosfera de les quals és notablement més ample, i per tant, és més probable que els planetes que orbiten al voltant d'aquest tipus d'estrelles es trobin dins d'aquesta zona.
Finalment hi ha les estrelles de classe M, molt menys brillants que el Sol i, en conseqüència, amb ecosferes molt menys “gruixudes” i properes a l'estrella. Tot i la baixa probabilitat que hi ha que un planeta tingui la seva òrbita inscrita dins d'aquesta zona, el fet que el 80% de les estrelles siguin de tipus M fa que valgui la pena considerar aquesta possibilitat, ja que aquest es el tipus de sistema del que hi haurà més oportunitats d'estudiar.
A banda de a la superfície de planetes situats dins l'ecosfera de les estrelles, hi ha més possibilitats de trobar aigua líquida en un sistema, algunes de les quals es donen o es poden donar dins el propi Sistema Solar:
-Per exemple, en planetes suficientment propers a l'estrella, l'efecte gravitatori que aquest exerceix sobre el planeta pot provocar la sincronització del moviment de rotació del planeta amb el seu propi moviment de translació al voltant de l'estrella, tot fent que el planeta mostri sempre la mateixa cara a l'estrella. En aquestes condicions es podria donar un gradient de temperatura entre la cara il·luminada i la cara no il·luminada del planeta en el que una franja de superfície pogués mantenir aigua en estat líquid, i l'escalfor captada a la cara il·luminada conservaria l'atmosfera de la cara oposada en estat gasós. Aquesta sincronització entre moviments de de rotació i translació es dona a Mercuri respecte al Sol i a la Lluna respecte a la Terra. Fins ara no s'han detectat planetes amb aquestes característiques fora del Sistema Solar, tot i el freqüents que teòricament haurien de ser, però això pot ser degut a la dificultat que afegeix a la seva detecció el mateix fet que els planetes es trobin prou a prop de l'estrella com per que es doni el fenomen de la sincronització.
-Una altra possibilitat és la de trobar aigua líquida per sobre la superfície de gegants gasosos, en mars d'aigua sobre mars d'altres substàncies químiques més denses.
-També seria possible que a la superfície de llunes de gegants gasosos, prou grans com per tenir la seva pròpia atmosfera, es pogués trobar aigua en estat líquid.
-De la mateixa manera, es podria trobar aigua líquida sota la superfície dels planetes o llunes de gegants gasosos que es trobessin fora de l'ecosfera. Per exemple a Europa, lluna de Júpiter, on la superfície gelada mostra un tipus de fractures que suggereixen que les plaques que la formen xoquen i es mouen unes respecte de les altres, lliscant sobre una capa lubricant que podria ser aquosa. Sota els 10 km de mantell gelat que s'estima que recobreix Europa hi podria una capa d'aigua de fins a 200 km de gruix, mantinguda en estat líquid per l'escalfor proporcionada pel nucli de la lluna.
-Altres aspectes que reforcen la idea que els satèl·lits de gegants gasosos poden reunir les condicions necessàries per suportar vida són el fet que es doni el fenomen de la pluja a Tità (encara que aquest pluja sigui d'hidrocarburs), i l'existència de guèisers a Encelade, totes dues llunes de Saturn.
És a dir, a partir del que coneixem del Sistema Solar veiem hi ha un bon ventall de situacions en les que es podria trobar aigua en estat líquid.
-Fins i tot fora del límits del sistemes solars es podrien donar les condicions per mantenir aigua en estat líquid. Això podria ocórrer si dins d'un sistema solar hi hagués dos planetes amb òrbites prou properes entre elles com per que en un determinat moment, els dos planetes xoquessin i s'expulsessin del sistema. En aquesta situació, s'estima que el planeta podria mantenir l'atmosfera a prou temperatura com per mantenir l'aigua en estat líquid durant 4 milions d'anys, i és possible que hi hagi milers de milions de planetes en aquestes condicions vagant per la galàxia.

f l o fracció de planetes adequats per sostenir la vida en els que efectivament es desenvolupa la vida.
En Frank Drake va comentar que s'havia detectat la presència de molècules fonamentals per a la vida en planetes extrasolars, va esmentar les especulacions sobre possibles formes de vida que es podrien desenvolupar fora de la Terra a partir de les mateixes interpretacions artístiques que es van fer servir a la sèrie documental, conduïda per Carl Sagan, anomenada COSMOS.

f i o fracció de planetes en els que sorgeixen formes de vida intel·ligents.
A partir de del que coneixem sobre les formes de vida que han anat poblant la Terra al llarg del temps, s'ha detectat tendència al l'augment de la relació volum cerebral/massa corporal en algunes famílies d'éssers vius, com entre alguns dinosaures i alguns mamífers. Donat el fet que l'augment del volum cerebral respecte a la massa corporal és un fenomen que s'ha repetit en la història de l'evolució de la vida a la Terra, és possible que les probabilitats d'aparició de de formes de vida intel·ligents allà on es desenvolupi la vida siguin raonablement grans.

f c o fracció de formes de vida intel·ligent que desenvoluparan la capacitat tecnològica necessària per comunicar-se.
En relació a aquest factor es van comentar algunes estratègies que s'estan fent servir o que s'han fet servir per trobar y establir contacte amb altres formes de vida intel·ligent fora de la Terra.
Per una banda, i fins a cert punt, com a anècdota, hi ha el llançament de sondes espacials com les Pioner 10 i 11, que duen dues plaques amb informació sobre l'ésser humà i la situació de la Terra a l'espai. En aquest cas l'intent de comunicació es limita a expressar que existim i on som (sempre i quan el missatge sigui desxifrat), i el se abast es força reduït, astronòmicament parlant, ja que després de portar una mica més de 35 anys viatjant i haver assolit velocitats de fins a 37 i 48 km/s, les sondes no es troben a més d'uns pocs centenars d'UA de la Terra, o alguns dies-llum, de manera que segueixen estant molt més a prop del Sol que de qualsevol altra estrella.
Per una altra banda hi ha les emissions de radiació electromagnètica que s'envien des de la Terra, principalment llum visible, microones i ones de radio. En aquest cas, els projectes SETI que busquin senyals de vida intel·ligent extraterrestre limitant-se a escoltar i no donin a conèixer la existència de de vida intel·ligent a la Terra, tenen menys possibilitats d'èxit, però son més econòmics.
Les fonts de llum que es fan servir per il·luminar la superfície quan aquesta queda amagada del Sol podrien ser observades des de l'espai i interpretades com a senyal de l'existència de vida més o menys tecnificada a la Terra. Tot i així, per poder observar aquest llum des de (si no recordo malament) l'estrella més propera al Sol, seria necessari un telescopi òptic de 5 km de diàmetre (i, sense ànim de menysprear la competència tècnica dels senyors extraterrestres en el camp de l'òptica i la fabricació de miralls, no té massa sentit esperar, o témer, ser trobats per aquest mitjà). Tot i així, si s'emetés llum de manera intencionada per donar-se a conèixer (flashos), les dificultats tècniques per detectar el senyal a l'altre costat del canal serien menors. Per aquesta raó, i perquè aquest tipus de projectes son una bona eina per formar científics per a determinats camps, existeixen projectes SETI òptics que proven de trobar formes de vida intel·ligent extraterrestre, encara que “només” es disposi de telescopis òptics amb miralls o grups de miralls amb diàmetres efectius de no més d'una o algunes desenes de metres.
Llavors, els sistemes necessaris per donar-se a conèixer o realitzar cerques mitjançant radiació electromagnètica de longitud d'ona una mica més llarga proporcionen millor abast a un menor cost donat l'estat actual de la tecnologia. I, en especial, la banda de les microones (longitud d'ona (?) ~ 10 cm) té l'avantatge d'estar més neta de soroll de fons que altres zones de l'espectre.
Hi ha al voltant de 100 projectes SETI en funcionament que treballen amb senyals de longitud d'ona compreses entre les bandes de les microones i la ona mitja.
En relació als projectes que hi ha en funcionament es van mencionar un parell de radiotelescopis, el d'Arecibo, que a banda de realitzar les tasques de cerca que coneixem, també disposa d'un emisor de radio capaç d'emetre un senyal de radio en forma de feix més potent que el propi Sol o qualsevol altra estrella de la galàxia. Tot i així, aquest radiotelescopi no es dedica exclusivament a projectes SETI. Per una altra banda es va parlar de l'Allen Telescope Array (ATA), anomenat així en honor a Paul Allen, cofundador de Microsoft, dissenyat de manera que la seva construcció fos el més econòmica possible. Una vegada acabat, el telescopi disposarà de 350 antenes de 6 metres de diàmetre que estaran sincronitzades de manera que es puguin utilitzar com un únic radiotelescopi amb un plat d'una hectàrea de superfície. El telescopi també serà capaç d'observar fins a 16 localitzacions i diversos milions de canals de radiofreqüència simultàniament.

L o esperança de vida d'una forma de vida intel·ligent a partir del moment en què és capaç de comunicar-se.
Pel que fa a aquest factor, no vaig prendre cap apunt i no estic segur de si això va ser degut a que no es va tractar o a que jo vaig desconnectar un moment. :P

Finalment, Frank Drake va explicar que les estimacions, basades en la informació obtinguda fins al moment, pel que fa al nombre de formes de vida intel·ligent que podrien estar coexistint en aquest moment a la galàxia rondava les 10.000 (aquest nombre es diversos ordres de magnitud més gran que el que jo havia llegit fins al moment).

A partir d'aquest punt es va obrir el torn de preguntes, algunes de les quals van anar més o menys com segueix:

Pregunta: Donat el fet que fa gairebé 50 anys que va començar el primer projecte SETI i que segons com acaba d'explicar [el Dr. Drake] hi podria haver 10.000 civilitzacions extraterrestres a la galàxia capaces de comunicar-se, el fet que encara no hàgim contactat amb cap d'aquestes fins ara, no ens hauria de fer pensar que realment no hi són?

Resposta: Tot i que el primer projecte va començar fa 50 anys, no s'ha estat escoltant durant cada instant d'aquests 50 anys. Per una altra banda, encara que hi hagi 10.000 civilitzacions a la galàxia, hi ha 10 milions d'estrelles per cada civilització, i de moment no s'ha arribar a fer observacions “del tipus SETI” a nombre d'estrelles d'aquesta magnitud.

P.: Quant de temps és observat cada planeta?

R.: S'observen les estrelles, i es dedica mitja hora a cadascuna cada vegada que és observada. Mitja hora és el temps que es necessita per revisar totes les freqüències d'estudi.

P.: Quants senyals interessants s'han observat fins al moment?

R.: S'han rebut senyals que semblava que eren originàris de formes de vida intel·ligent extraterrestre en unes 40 ocasions, però cap d'aquestes ha durat més d'un segon ni cap s'ha tornat a observar.
P:. En el cas en que s'establís comunicació amb una forma de vida extraterrestre, no és cert que la conversació hauria de ser tant lenta que no seria practicable?

R.: En aquest cas s'hauria de confiar en que el senyal que donés a conèixer aquesta forma de vida inclogués una mica d'informació. La conversació aniria en un sol sentit. Aquí entraria en joc el grau d'altruisme amb el que actués cada emissor.

P.: El participants de SETI@home contribuiran en l'anàlisi dels senyals obtinguts per l'ATA?

R.: No, l'ATA disposarà dels seus propis recursos per a dur a terme l'anàlisi dels senyals.

Bé, fins aquí es on arriben els apunts i la memòria.

Fins a una altra.