Formula Terbaru tentang Kecerdasan Alien Menyarankan Kita Benar-Benar Sendirian di Galaksi

Astronom Frank Drake merumuskan persamaan berpengaruh pada tahun 1961 untuk memperkirakan jumlah peradaban di Bima Sakti yang mampu berkomunikasi dengan kita. Pemahaman kita tentang ilmu pengetahuan planet telah banyak berubah sejak saat itu, sehingga mendorong tim ilmuwan untuk mengusulkan beberapa penyesuaian penting yang menghasilkan jawaban yang dapat menjelaskan Keheningan Besar.

Terlepas dari popularitas dan intuisinya, Persamaan Drake telah menghadapi kritik selama bertahun-tahun karena asumsinya yang luas dan parameternya yang ambigu; hal ini sering kali menghasilkan perkiraan yang terlalu optimis mengenai nilai N — jumlah peradaban di galaksi kita yang mungkin dapat kita ajak berkomunikasi. Hal ini cenderung menambah teka-teki yang dikenal sebagai Paradoks Fermi : Jika kehidupan berakal adalah hal biasa, mengapa kita belum menemukan bukti apa pun mengenai hal tersebut? Penelitian baru yang dipublikasikan di Scientific Reports menawarkan perbaikan potensial melalui penambahan dua faktor baru.

Ilmuwan planet Robert Stern dari University of Texas di Dallas dan Taras Gerya dari ETH-Zurich, yang merupakan rekan penulis penelitian ini, berpendapat bahwa keberadaan benua dan lautan, serta lempeng tektonik jangka panjang, sangat penting bagi bumi. munculnya peradaban maju. Oleh karena itu, mereka mengusulkan penambahan dua faktor ke dalam persamaan tersebut: jumlah planet yang dapat dihuni dengan benua dan lautan yang signifikan, serta jumlah planet dengan lempeng tektonik yang beroperasi setidaknya selama 500 juta tahun. Namun penyesuaian ini secara signifikan mengurangi nilai N dalam Persamaan Drake.

“Pekerjaan kami menunjukkan bahwa planet Bumi kita dengan benua, lautan, lempeng tektonik, dan kehidupan serta peradaban manusia kita yang aktif, komunikatif, dan berteknologi sangat langka dan unik di seluruh galaksi,” kata Gerya kepada Gizmodo.

Faktor kehidupan

Persamaan Drake tradisional memperkirakan jumlah peradaban luar bumi yang aktif di Bima Sakti dengan mempertimbangkan beberapa faktor, seperti laju pembentukan bintang, persentase bintang yang memiliki planet, jumlah planet yang dapat dihuni, persentase planet dengan kehidupan yang memiliki kehidupan berakal. berkembang, dan sebagainya. Perubahan yang diusulkan pada persamaan tersebut menyempurnakan perkiraan berapa banyak planet yang dapat menampung kehidupan dan berapa banyak peradaban yang memiliki teknologi yang dapat dideteksi dengan memasukkan faktor lingkungan, biologi, dan teknologi baru.

Para peneliti berpendapat bahwa keberadaan lautan luas, ditambah pergeseran bumi dari tektonik kelopak tunggal (lapisan permukaan yang stabil) ke lempeng tektonik modern sekitar 1 miliar tahun yang lalu, sangat penting bagi pesatnya perkembangan kehidupan yang kompleks. Aktivitas geologis ini tidak hanya menciptakan kondisi awal yang diperlukan bagi munculnya kehidupan tetapi juga menciptakan lingkungan yang beragam dengan iklim dan ekosistem yang berbeda-beda, yang mendorong evolusi bentuk kehidupan maju yang mampu mengembangkan teknologi dan masyarakat yang kompleks.

Menurut studi baru, lempeng tektonik sangat penting untuk mengembangkan kehidupan yang kompleks dan peradaban maju. Pergerakan lempeng bumi menciptakan beragam habitat, mendaur ulang nutrisi, dan mengatur iklim—semuanya penting bagi kehidupan. Penting bagi lempeng tektonik untuk bertahan selama 500 juta tahun, jelas Gerya, karena evolusi biologis kehidupan multiseluler yang kompleks sangat lambat. “Di Bumi, dibutuhkan waktu lebih dari 500 juta tahun untuk mengembangkan manusia dari hewan pertama yang muncul sekitar 800 juta tahun lalu,” ujarnya.

Teknologi berkembang dari kebutuhan sehari-hari, seperti pembuatan peralatan, pertanian, pembuatan pakaian, dan pembuatan senjata, menurut penulis, seraya menambahkan bahwa api dan listrik “penting” untuk pengembangan peradaban cerdas. Peradaban yang kompleks, tulis mereka, tidak mungkin muncul di lingkungan yang hanya berbasis lautan.

Menurut Stern dan Gerya, sangat jarang ada planet yang memiliki benua dan lautan serta lempeng tektonik jangka panjang, dan kemungkinan ini perlu diperhitungkan dalam Persamaan Drake.

Memasukkan angka

Untuk mengetahui seberapa besar kemungkinan suatu planet memiliki benua dan lautan, Stern dan Gerya mengamati berapa banyak air yang dibutuhkan di permukaan planet. Mereka menemukan bahwa planet seukuran Bumi memerlukan air antara 0,007% dan 0,027% massanya agar benua dan lautan bisa ada. Stern dan Gerya kemudian membandingkannya dengan kemungkinan keseluruhan kandungan air di planet, yaitu antara 0% dan 3,8% atau bahkan antara 0% dan 55%, bergantung pada bagaimana mereka terbentuk. Untuk lempeng tektonik, para ilmuwan menggunakan data yang menunjukkan bahwa hanya sekitar 33% planet yang memiliki bahan kimia yang tepat untuk membentuk lempeng tektonik yang cukup padat yang diperlukan untuk lempeng tektonik. Dari jumlah tersebut, hanya sekitar setengahnya yang cukup besar dan memiliki gravitasi yang cukup untuk mendukung lempeng tektonik.

Dengan memasukkan faktor-faktor dan perkiraan baru ini, para peneliti memperkirakan bahwa kemungkinan suatu planet memiliki benua dan lautan serta lempeng tektonik jangka panjang sangatlah kecil—kurang dari 0,2%. Sebagai gambaran, ini seperti menemukan hanya dua planet yang cocok dari setiap 1.000 planet.

Memasukkan nilai ini ke dalam Persamaan Drake menghasilkan hasil yang agak mengecewakan, setidaknya dalam kaitannya dengan kehadiran alien yang lebih maju. Persamaan Drake yang dimodifikasi menunjukkan bahwa peradaban maju sangatlah langka, dengan kemungkinan planet memiliki kondisi yang tepat berkisar antara 0,0034% dan 0,17%. Artinya, mungkin terdapat 0,006 hingga 100.000 peradaban yang aktif dan komunikatif di galaksi kita, dengan jumlah sebenarnya yang mungkin berada di angka yang lebih rendah, mengingat terbatasnya waktu yang dimiliki peradaban ini untuk berkomunikasi karena potensi keruntuhan atau kepunahan masyarakat. .

“Di sisi lain, peluang untuk menemukan planet yang berpotensi cocok untuk peradaban – namun tanpa peradaban atau peradaban yang sudah punah – jauh lebih tinggi,” jelas Gerya. “Hal ini dapat dilakukan melalui penginderaan jarak jauh terhadap planet ekstrasurya.”

Gerya menjelaskan, meskipun nilai batas atas 100.000 tampak besar, namun angka rendahlah yang lebih penting. Karena perkiraan rendahnya mendekati nol, berarti ada kemungkinan besar tidak ada peradaban lain di galaksi kita. Ini akan membantu menjelaskan mengapa kita belum mendeteksi sinyal apa pun dari peradaban lain.

Di masa lalu, Persamaan Drake memberikan perkiraan tingkat rendah yang jauh lebih tinggi, yang menunjukkan bahwa hampir pasti kita tidak sendirian dan setidaknya ada 200 peradaban yang mencoba berkomunikasi dengan kita. Karena kami belum menemukannya, perkiraan lama ini sepertinya salah, kata Gerya. Perkiraan baru yang jauh lebih rendah (mendekati nol) membuatnya lebih mudah dipahami mengapa kita belum mendengar kabar dari orang lain: Mungkin saja tidak ada orang lain di luar sana yang dapat mendengar kabarnya—kemungkinan yang agak menakutkan.

Paradoks Fermi terpecahkan?

Paradoks Fermi mengacu pada situasi yang membuat frustrasi: Kami belum menemukan bukti keberadaan peradaban luar bumi, meskipun kemungkinan besar keberadaannya ada. Studi Stern dan Gerya menawarkan solusi yang memungkinkan dengan melihat betapa langkanya kondisi geologi yang tepat untuk kehidupan lanjut. Mereka menemukan bahwa peralihan bumi ke lempeng tektonik modern mempercepat evolusi spesies kompleks. Mereka berpendapat bahwa peradaban maju sangatlah langka karena planet dengan benua, lautan, dan lempeng tektonik yang bertahan lama sangatlah langka.

Stern dan Gerya bukanlah orang pertama yang mengajukan gagasan bahwa planet yang cocok untuk kehidupan maju sangatlah sedikit. Saran ini, yang dikenal sebagai Hipotesis Rare Earth, pertama kali diartikulasikan dalam buku Rare Earth: Why Complex Life is Uncommon in the Universe tahun 2003 , yang ditulis oleh ilmuwan Peter Ward dan Donald Brownlee. Menariknya, Ward dan Brownlee juga terpaku pada lempeng tektonik sebagai salah satu faktornya.

Studi baru ini menandai pembaruan penting dalam perdebatan tersebut, namun perbincangan seputar Paradoks Fermi masih jauh dari selesai. Hipotesis Rare Earth, meskipun menggoda, gagal menjelaskan kemampuan adaptasi kehidupan dan potensi keragaman lingkungan yang dapat dihuni. Terlebih lagi, Persamaan Drake dalam bentuknya yang sekarang, atau ketika diperbarui dengan faktor-faktor baru, masih gagal menjelaskan kenyataan yang tidak dapat disangkal: Bima Sakti sangatlah kuno dan kemungkinan besar mampu mendukung kehidupan hingga 10 miliar tahun. Bahkan dengan kemungkinan kecil yang dihitung oleh para peneliti, kehidupan cerdas pasti telah muncul di beberapa titik awal dalam sejarah galaksi, sehingga memberikan waktu yang cukup untuk menyebar ke seluruh galaksi. Namun kami tidak melihat bukti mengenai hal ini. Sangat mungkin ada faktor-faktor lain yang berperan—faktor-faktor yang masih perlu diselesaikan untuk merevisi Persamaan Drake lebih jauh, mungkin dengan menggabungkan aspek temporal dan variabel lain yang tidak diketahui.

Keterbatasan lain dari penelitian ini, dan ini bukan kesalahan para peneliti, adalah kita masih jauh dari mengetahui nilai mana yang harus dimasukkan ke dalam persamaan. Kita kurang memahami tingkat pembentukan planet dan jenis planet yang dapat mendukung kelayakan huni di tempat lain di galaksi. Sampai saat itu, kita masih terjebak dalam Persamaan Drake, namun pengamatan di masa depan, seperti yang dilakukan oleh teleskop Webb, akan membantu.

Untuk penerbangan luar angkasa lainnya dalam hidup Anda, ikuti kami di X dan tandai halaman Spaceflight khusus Gizmodo .