ドレイク方程式を解説:天の川銀河には地球外文明がいくつ存在するのか?

by Corinna

ドレイク方程式は、私たちの銀河系、天の川銀河にどれだけの地球外文明が住んでいると推定されるかを計算するために使われる。

ドレイク方程式:1つの計算に7つの変数

天の川銀河は、我々の太陽系、ひいては地球が存在する銀河系である。その大きさを考えると、私たちが唯一の有人惑星である可能性はかなり低いと思われる。ドレイクの方程式を使って、遠い星に誰かが住んでいる確率を計算することができる。

  • 天の川銀河には、地球に似た条件を持つ世界が3億以上存在する。だから、銀河系に存在する文明は、我々地球だけではないのだ。
  • 1961年にフランク・ドレイクによって確立されたドレイク方程式は、天の川銀河で検出可能な文明の数を計算するために使用することができる。この式は、計算に考慮される7つの異なる変数で構成されている。ドレークの方程式は次の通りである: N = 𝑅𝑁* . 𝑓𝑝 . 𝑛𝑒 . 𝑓𝑙 . ᑓ𝑖 . 𝑓𝑐 . 𝐿
  • Nは銀河系に存在する地球外文明の可能な数を表し、すべての変数を掛け合わせた結果となる。
  • 変数𝑅𝑁*は銀河系内の1年あたりの平均星形成率を表す。ハッブル宇宙望遠鏡のおかげで、この変数はかなり予測可能で、1年当たり4太陽質量から19太陽質量の間である。私たちが探しているのは、太陽の光度に匹敵する星だけである。小さい星は光度も重力も小さいので、例えば惑星は非常に大きな潮汐摩擦を受けることになる。この自転によって、惑星の半分は常に恒星の方を向き、高温になる。反対側は常に暗く冷たい。
  • 一方、太陽よりも強い光度を持つ星は、磁気活動が活発すぎるため、宇宙放射線が強くなる。これは、生命が誕生するのに適しているとは言えません。
  • ᑓᑝは惑星系を持つ星の割合です。このことは、天の川銀河に惑星系を持つ星がどれだけあるかという問題を提起する。
  • の観測によると、全恒星の約半数が惑星系に属している。
  • 変数𝑛↪Ll_1D452 は、生態圏内の恒星あたりの惑星の平均数を表します。生態圏とは、惑星系において、物理的条件から生命が存在しないと断定できない領域のことである。そのような惑星は、恒星の大きさに対して近すぎても遠すぎてもいけない。一般的には、地球のような太陽のような恒星の周りを回る、適度な温度を持つ岩石質の惑星を探す。
  • ᑓᑙは生命が存在する惑星の割合を表す。このことから、生命が存在する生態圏の惑星はどれくらいあるのかという疑問が生じる。今のところ、科学的に検証可能な数字はない。
  • 変数ᑓ𝑖は知的生命体が存在する惑星の割合を示す。生命が生態圏にある惑星で発生した場合、それがどの程度高度に発達した知的生命体であるかが問題となる。ここでも、科学的に検証可能な数字がない。
  • ᑓŐは恒星間通信に興味を持つ惑星の割合です。ここで問題となるのは、銀河系内の他の個体との交信に興味を持つ知的文明がどれだけあるかということである。通信に興味があるものだけを見つけることができるという前提がある。
  • ᵃは技術文明、つまり宇宙からの電波を受信し、宇宙へ信号を送ることができる文明の寿命を年単位で表しています。惑星の生命は、内的・外的影響によって脅かされている。彗星の衝突、火山の噴火、ウイルス、あるいは文明そのものによって、文明全体が消滅することもある。文明の寿命は、遅くとも惑星が滅亡した時点で終わる。太陽系内のすべての惑星の寿命は限られており、とりわけ恒星の儚さによって制限されている。

天の川銀河にさらなる生命が存在する可能性は非常に高いと考えられている

天の川銀河にある太陽のような星の37~60%に、文明が存在する惑星があると考えられています。

  • 計算によると、私たちに最も近い世界は、おそらく20光年離れている。そのような4つの世界は33光年以内に到達できる。1光年は人間の9.5兆年に相当する。長い時間だ。
  • 一般的に、我々の銀河系に他の生命が存在する可能性はかなり高い。このことは、太陽系ですでに他の生命体が発見されている可能性を考えると、さらに明確になる。
  • 初期の火星には微生物が存在する条件が整っていたと推測されている。
  • そして、もし太陽系内にも生命が存在していたとしたら、他の太陽系でも生命が存在する可能性は非常に高くなる。多くの科学者は、宇宙の質量の多様性を考えると、生物学的生命は偶然ではなく、必然であると仮定している。
  • したがって、ドレーク方程式は、そこにどれだけの潜在的な生命が存在すると予想されるかを決定するのに役立つ。この方程式に含まれる変数のうち、ただひとつだけ答えが難しいものがある。この疑問は、いつか宇宙からの信号を受信したときに初めて答えが出るだろう。

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