Elämän yhtälöt

Luku 14/15

Draken ja Seagerin yhtälöt ovat tapoja järjestää sitä, mitä emme tiedä. Ne ovat spekulatiivisia viitekehyksiä, eivät ennusteita: mikään tämän sivun luku ei ole arvio todellisista sivilisaatioista tai elämästä.

Aurinko 5 772 K
Aurinko 5,772 K

Kopparapu et al. 2014 (asuttavan vyöhykkeen säteilyvuot); tähtien värit: looks.teff_rgb

N = R★ · f_p · n_e · f_l · f_i · f_c · L

Esiasetukset: 1961 Green Bankin arvot ja ”yleisesti mainittu joukko” toistuvat toissijaisissa lähteissä; kokouksen omaa pöytäkirjaa ei tarkistettu. ”Data siltä osin kuin sitä on” käyttää alla olevia mitattuja termejä ja jättää tuntemattomat asettamiisi arvoihin. R★ on tähtiä vuodessa; Linnunradan mitattu tahti 1,65 ± 0,19 M☉ vuodessa (Licquia & Newman 2015) on massa, ei lukumäärä.

Termi	Kuinka hyvin se tunnetaan	Arvo ja lähde
R★	Mitattu	1,65 ± 0,19 M☉/yr tähtienmuodostusta (Licquia & Newman 2015); tähtien määrä vuodessa vaatii alkumassafunktion
f_p	Mitattu	≈ 1: 0,77 pientä planeettaa GK-tähteä kohden jaksoilla 50–300 d (Burke et al. 2015); ≈ 2,5 M-kääpiötä kohden, kun P < 200 d (Dressing & Charbonneau 2015)
n_e	Rajattu	η⊕ = 0,37–0,60, kun säde on 0,5–1,5 R⊕, konservatiivisella vyöhykkeellä 4800–6300 K:n tähtien ympärillä (Bryson et al. 2021); 11 ± 4 %, kun säde on 1–2 R⊕ ja vuo 1–4 × Maan vuo (Petigura et al. 2013)
f_l, f_i, f_c, L	Tuntematon	Ei dataa. Mikä tahansa arvo on mielipide.

Spekulatiivinen malli

f_l:n vaihteluväli (kertaluokkina)

Histogrammi log10 N:stä 20 000 Monte Carlo -arvonnasta Draken termeille log-tasaisten välien yli; mediaani ja 90 %:n väli merkitty sekä palkki kunkin termin osuudesta hajonnasta.

Yksi luku kätkee epävarmuuden. Sandbergin, Drexlerin ja Ordin (2018) tapaan kukin termi arvotaan sen sijaan vaihteluvälistä: R★ 1–100, f_p 0,1–1, n_e 0,1–1, f_i 0,001–1, f_c 0,01–1, L 100–10¹⁰ vuotta, kaikki log-tasajakautuneita. Heidän f_l:nsä tulee log-normaalimallista sille, millä nopeudella elämä syntyy; tässä f_l on log-tasajakautunut korvike väliltä 10⁻ᵏ–1, ja k valitaan liukusäätimellä. Arvonnat ovat siemennettyjä, joten tulos toistuu.

Suure	Arvo	Lähde
Tämä sivu, k = 10: N:n mediaani	0.036	90 % arvonnoista välillä 10^−7,9 ja 10^5,0 [calc]
Tämä sivu, k = 10: P(N < 1)	64%	[laskettu]
Sandberg et al. 2018: N:n mediaani	0.32	heidän f_l-mallillaan; keskiarvo on noin 27 miljoonaa, minkä vuoksi yksittäinen keskiarvo johtaa harhaan
Sandberg et al. 2018: P(N < 1)	≈ 52%	heidän priorinsa

Seagerin yhtälö

N = N★ · F_Q · F_HZ · F_O · F_L · F_S

Se laskee planeettoja, joilla biosignatuurikaasu voitaisiin havaita, ei sivilisaatioita (Seager 2018): havaitut tähdet, rauhallisten osuus, osuus, jolla on kivisiä planeettoja elinkelpoisella vyöhykkeellä, havaittavissa olevien osuus, elämää sisältävien osuus ja niiden osuus, joiden elämä tuottaa havaittavan kaasun.

Lähtöarvot: N★ = 30 000 JWST:lle riittävän kirkasta M-kääpiötä, F_Q · F_HZ = 0,15, F_O = 0,001, F_L = 1, F_S = 0,5, jolloin N ≈ 2. Ne ovat peräisin Seagerin esitelmän ja artikkelin toissijaisista tiivistelmistä, eikä niitä ole tässä tarkistettu artikkelia vasten; F_L = 1 on oletus, ei mittaus. Elinkelpoisen vyöhykkeen osuus linkittyy Populaatio-luvun kuviin.

Tämän luvun planeetatTRAPPIST-1 e ›Proxima Centauri b ›

Lähteet