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Atualização da equação de Drake sugere que a Terra é mais rara do que se pensava

Galáxia Via-Láctea vista do ALMA

Em 1961, o astrônomo Frank Drake elaborou sua famosa equação para calcular a quantidade de civilizações na Via Láctea que poderiam se comunicar conosco. Desde então, nosso entendimento da ciência planetária evoluiu bastante, levando uma equipe de cientistas a sugerir importantes revisões que poderiam elucidar o Grande Silêncio, teorizado no Paradoxo de Fermi.

Leia também: a Teoria da ‘Floresta Sombria’ resolve o paradoxo de Fermi?

Embora popular e intuitiva, a Equação de Drake tem sido criticada por suas suposições abrangentes e parâmetros vagos, resultando frequentemente em uma estimativa excessivamente otimista do valor de N — o número de civilizações em nossa galáxia com as quais poderíamos interagir. Isso gera um enigma conhecido como o Paradoxo de Fermi: se a vida inteligente é comum, por que não encontramos evidências dela? Um estudo recente publicado na Scientific Reports oferece uma possível solução adicionando dois novos fatores.

Os cientistas planetários Robert Stern, da Universidade do Texas em Dallas, e Taras Gerya, da ETH-Zurique, coautores do estudo, propõem que a presença de continentes e oceanos, juntamente com placas tectônicas de longo prazo, é crucial para o surgimento de civilizações avançadas. Eles sugerem adicionar à equação de Drake dois novos fatores: a fração de planetas habitáveis com continentes e oceanos significativos e a fração desses planetas com placas tectônicas operando por pelo menos 500 milhões de anos. Esse ajuste, porém, reduz significativamente o valor de N na equação de Drake.

Stern e Gerya argumentam que grandes oceanos, juntamente com a transição da Terra de uma tectônica de capa única (uma camada superficial estável) para placas tectônicas modernas há cerca de um bilhão de anos, foram essenciais para o desenvolvimento rápido da vida complexa. Essa atividade geológica criou não apenas as condições iniciais necessárias para o surgimento da vida, mas também ambientes diversos com climas e ecossistemas variados, promovendo a evolução de formas de vida avançadas capazes de desenvolver tecnologia e sociedades complexas.

Para calcular a probabilidade de um planeta possuir continentes e oceanos, Stern e Gerya analisaram a quantidade de água necessária na superfície de um planeta. Descobriram que um planeta do tamanho da Terra precisa ter entre 0,007% e 0,027% de sua massa em água para que continentes e oceanos existam. Eles compararam isso com a variação global possível de água nos planetas, que pode variar de 0% a 3,8%, ou mesmo de 0% a 55%, dependendo da formação do planeta. Para as placas tectônicas, os cientistas usaram dados que indicam que apenas cerca de 33% dos planetas possuem os químicos certos para formar placas tectônicas densas o suficiente, e desses, apenas metade é grande o suficiente e possui gravidade suficiente para suportar placas tectônicas.

A dinâmica tectônica da Terra em conjunto com os oceanos, seriam raros na Via Láctea, sendo o ajuste adequado na equação de Drake para explicar o silêncio do paradoxo de Fermi.
A dinâmica tectônica da Terra em conjunto com os oceanos, segundo este novo estudo, seriam raros na Via Láctea. Imagem: Wikimedia Commons

 

Ao incluir esses novos fatores e estimativas, os pesquisadores concluíram que a probabilidade de um planeta ter continentes, oceanos e placas tectônicas de longo prazo é muito baixa — menos de 0,2%. Para colocar isso em perspectiva, isso equivale a encontrar apenas dois planetas adequados em cada 1.000.

Inserir esse valor na equação de Drake produz um resultado bastante desanimador quanto à presença de civilizações alienígenas avançadas. A equação de Drake modificada sugere que civilizações avançadas são extremamente raras, com a chance de planetas terem as condições certas entre 0,0034% e 0,17%. Isso indica que pode haver entre 0,006 e 100.000 civilizações comunicativas ativas em nossa galáxia, sendo o número real provavelmente menor, considerando o tempo limitado que essas civilizações podem se desenvolver e se comunicar devido a possíveis colapsos sociais ou extinções.

Galáxia Via-Láctea vista do ALMA
Galáxia Via-Láctea vista do ALMA. Imagem: Wikimedia Commons

 

A tradicional Equação de Drake estima o número de civilizações extraterrestres ativas na Via Láctea considerando vários fatores, como a taxa de formação de estrelas, a fração de estrelas com planetas, o número de planetas habitáveis, a fração de planetas com vida onde a vida inteligente evolui, entre outros. O ajuste proposto na equação refina as estimativas de quantos planetas podem desenvolver vida e quantas civilizações possuem tecnologias detectáveis, incluindo novos fatores ambientais, biológicos e tecnológicos.

A tecnologia se desenvolve a partir de necessidades diárias, como fabricar ferramentas, cultivar, criar roupas e fabricar armas, argumentam os autores, adicionando que o fogo e a eletricidade são “essenciais” para o desenvolvimento de civilizações inteligentes. É pouco provável que civilizações complexas surjam em ambientes exclusivamente oceânicos, afirmam eles.

Gerya explicou que, embora o valor do limite superior de 100.000 pareça grande, o número baixo é mais significativo. Como a estimativa baixa está realmente próxima de zero, há uma boa chance de não haver outras civilizações em nossa galáxia. Isso ajudaria a explicar por que ainda não detectamos quaisquer sinais de outras civilizações.

No passado, a equação de Drake sugeria que era quase certo que não estávamos sozinhos e que deveria haver pelo menos 200 civilizações tentando se comunicar conosco. Como não encontramos nenhuma, essa estimativa parece incorreta, disse Gerya. A nova estimativa, muito mais baixa (próxima de zero), torna mais compreensível por que não ouvimos mais ninguém: pode simplesmente não haver mais ninguém lá fora com quem possamos ouvir notícias – uma possibilidade bastante assustadora.

O Paradoxo de Fermi refere-se à situação frustrante de não encontrarmos evidências de civilizações extraterrestres, apesar da grande probabilidade de que existam. O estudo de Stern e Gerya oferece uma solução possível ao observar quão raras são as condições geológicas adequadas para a vida avançada. Eles descobriram que a mudança da Terra para as placas tectônicas modernas acelerou a evolução de espécies complexas. Eles sugerem que civilizações avançadas são escassas porque planetas com continentes, oceanos e placas tectônicas de longa duração são raros.

Stern e Gerya não são os primeiros a sugerir que planetas adequados para a vida avançada são poucos e raros. Essa ideia, conhecida como Hipótese das Terras Raras, foi apresentada pela primeira vez no livro “Rare Earth: Why Complex Life is Uncommon in the Universe”, de 2000, pelos cientistas Peter Ward e Donald Brownlee. Curiosamente, Ward e Brownlee também se concentraram nas placas tectônicas como um fator.

O novo estudo marca uma atualização importante no debate, mas a discussão em torno do Paradoxo de Fermi está longe de terminar. A hipótese das Terras Raras, embora atraente, não considera a adaptabilidade da vida e a diversidade potencial de ambientes habitáveis. Além disso, a equação de Drake na sua forma atual, ou mesmo com os novos fatores, ainda não consegue explicar uma realidade incontestável: a Via Láctea é incrivelmente antiga e provavelmente foi capaz de promover vida durante até 10 bilhões de anos. Mesmo com as pequenas probabilidades calculadas pelos pesquisadores, a vida inteligente certamente surgiu em algum ponto anterior da história da galáxia, dando-lhe tempo suficiente para se espalhar. No entanto, não vemos nenhuma evidência disso. É muito possível que outros fatores estejam em jogo — fatores que ainda precisam ser considerados para uma revisão ainda maior da equação de Drake, possivelmente incorporando aspectos temporais e outras variáveis desconhecidas.

Outra limitação deste estudo, e isso não é culpa dos pesquisadores, é que ainda estamos longe de saber quais valores inserir na equação. Falta-nos uma compreensão das taxas de formação planetária e dos tipos de planetas que podem suportar a habitabilidade em outras partes da galáxia. Até então, estamos um pouco perdidos com a equação de Drake, mas observações futuras, como as do telescópio Webb, devem ajudar.

De acordo com Stern e Gerya, é provavelmente muito raro que planetas tenham continentes e oceanos juntamente com placas tectônicas de longo prazo, e essa possibilidade precisa ser levada em conta na Equação de Drake.