Ученые оценили количество внеземных цивилизаций

По данным представителей Ноттингемского университета, статистически на сегодня существуют как минимум 36 коммуницирующих внеземных цивилизаций.

Десятилетиями ученые не могли объяснить отсутствие наблюдаемых внеземных цивилизаций, несмотря на постоянный поиск.  Странно и то, что за миллиарды лет существования Вселенной множество цивилизаций могло возникнуть и колонизировать всю галактику, в том числе Землю, даже без сверхсветовых технологий – но и этого не произошло.

В 1960-х годах американский ученый Фрэнк Дональд Дрейк сформулировал уравнение, которое позволяло бы статистически оценить количество внеземных цивилизаций в нашей галактике. Однако, как отмечают исследователи из Ноттингемского университета, ряд переменных в данном уравнении нам неизвестны, поэтому необходимо использовать иные методы для оценки вероятности существования внеземных цивилизаций.

Том Вестби и Кристофер Конселайс отмечают, что единственная доступная для нашего изучения коммуницирующая цивилизация – наша собственная. Поэтому нам неизвестны условия, пути и сроки возникновения разумной жизни, что делает невозможной точную оценку количества внеземных цивилизаций. Однако нам достоверно известно, что коммуницирующая цивилизация на Земле существует, как известны условия и сроки ее возникновения. Поэтому мы можем оценить наименьший предел количества внеземных цивилизаций, которые могли бы возникнуть в обстоятельствах, сходных с появлением человечества.

Авторы исследования упростили уравнение Дрейка. Они предположили, что все землеподобные планеты в зоне обитаемости своей звезды за достаточное время разовьют разумную коммуницирующую жизнь, и сфокусировали внимание на оценке распространённости таких планет.

Основываясь на земной цивилизации, исследователи предположили, что разумная жизнь развивается на планетах звёздных систем возрастом 4,5-5,5 миллиарда лет (возраст Земли – 4,5 миллиарда лет). Для большей полноты анализа они сделали два допущения: расширили диапазон для планет до 4-6 миллиардов лет и для звезд старше 5 миллиардов лет. Поскольку пик звездообразования в Млечном Пути наблюдался 10,5 миллиарда лет назад 96% всех звёзд в Млечном Пути старше пяти миллиардов лет.

Авторы статьи отметили, что для возникновения планет звезда должна обладать достаточной металличностью – концентрацией элементов тяжелее водорода и гелия. В 2012 году ученые оценили необходимую металличность в 0,1 солнечной для образования в звездной системе землеподобных планет. Однако поскольку данная оценка не является окончательной, ученые Ноттингемского университета сделали три допущения и оценили количество пригодных планет среди звезд с металличностью в 0,1, 0,5 и 1 солнечной. Доли таких звезд авторы исследования оценили в 97%, 82% и 50% соответственно. Наименьшая доля подходящих звезд с учетом погрешности при самом узком критерии – 33%.

Используя данные телескопа Кеплер из предыдущих исследований, ученые оценили вероятность наличия землеподобных планет в зоне обитаемости звезды в 19% (от 10% до 39% с учетом погрешности).

Для окончательной оценки исследователи предположили, что коммуницирующие цивилизации существуют  по меньшей мере 100 лет – поскольку именно столько коммуницирующая цивилизация существует на Земле, и не известно, сколько еще просуществует.

При таких данных и предположениях количество коммуницирующих внеземных цивилизаций ученые оценили в 36 (4-211 с учетом погрешностей) при самых узких критериях и в 928 (110-2908 с учётом погрешностей) при самых широких.

Таким образом, ближайшая к нам коммуницирующая внеземная цивилизация статистически должна находиться в 17 000 световых годах при самых узких критериях и 3320 световых годах при самых широких. В таком случае для установления двухсторонней коммуникации с такими цивилизациями требуется от 1030 до 3060 лет, что объясняет отсутствие контакта на данный момент.

При этом для цивилизации есть много угроз – от самоуничтожения до падения астероида или взрыва близкой сверхновой. Поэтому оценка продолжительности существования цивилизации в 100 лет крайне пессимистична и дает лишь минимальный предел. Если такая цивилизация существует две тысячи лет, ближайшая к Земле коммуницирующая цивилизация статистически должна находится в 400-7000 световых годах, а при продолжительности существования в 1 миллион лет – в 20-300 световых годах.

Авторы особо отметили, что их оценка основана на предельном упрощении возникновения разумной жизни. Если разумная жизнь не возникает автоматически на всех пригодных планетах возрастом старше пяти миллиардов лет, количество коммуницирующих внеземных цивилизаций может быть ниже.

На местную распространённость внеземных цивилизаций могут влиять индивидуальные особенности отдельных звезд, звездных систем или даже областей галактики. Статистически наибольшее количество коммуницирующих цивилизаций должно наблюдаться у красных карликов, составляющих 90% всех звёзд в галактике. Однако большинство из них чрезмерно активны, что может привести к срыванию атмосфер с планет, а планеты в зоне их обитаемости скорее всего находятся в приливном захвате со своей звездой (всегда обращены к звезде одной стороной). Это делает саму возможность существования жизни в их системах крайне неопределенной и требующей дополнительных условий – например сильного магнитного поля или более плотной первичной атмосферы.

Данное исследование, как и вся проблема отсутствия следов внеземных цивилизаций, рассматривает исключительно коммуницирующие цивилизации, а все иные формы жизни на уровне развития от одноклеточной жизни до человечества первой половины ХІХ века классифицируются как «примитивная жизнь» и не могут быть обнаружены доступными нам в данный момент инструментами.

Больше новостей о космосе читайте в журнале «Москва-Марс и обратно».