        P 50 (2022/2023) 318 Lov na nezemljane in Drakova enačba V K̌̌ V začetku septembra nas je zapustil veliki astro- nom Frank Drake, zato smo se odločili članek v to- kratni številki revije Presek posvetiti ameriškemu astrobiologu, ki je svojo kariero začel kot radij- ski astronom, najbolj pa se je uveljavil s svojimi raziskavami na področju nezemeljske inteligence SETI (angl. search for extraterrestrial intelligence). V okviru slednje je razvil tudi Drakovo enačbo, s katero je poskusil kvantificirati število inteligen- tnih oblik življenja v Galaksiji, ki bi jih potencialno lahko odkrili. Preden pa se posvetimo takšnim in drugačnim oblikam nezemljanov in inteligentnih civilizacij, ob katerih se spomnimo na razne znanstvenofanta- stične televizijske serije, se dotaknimo nekaj osnov astrobiologije in načnimo nekaj temeljnih vprašanj o živem. Življenje Živo? Zdi se, da je koncept življenja nekoliko izmuzljiva reč. Poznamo namreč le en primer življenja − tega, ki se je razvilo na Zemlji −, zato je življenje na splo- šnem težko opredeliti. Smiselno pa je domnevati, da bi lahko nekatere značilnosti življenja, kot ga po- znamo, posplošili tudi na druge oblike življenja. Za življenje v obliki, kot ga poznamo, zares po- membnih kemijskih elementov v resnici ni tako zelo veliko − mednje spadajo ogljik (C), vodik (H), dušik (N), kisik (O), fosfor (P) in žveplo (S), kar si lahko prikladno zapomnimo kot CHNOPS − slednji pa je vsekakor ključnega pomena za življenje. Med organ- skimi molekulami, ki jih sestavljajo ti elementi, so najpomembnejši lipidi, nukleotidi in aminokisline. Kisik in vodik sestavljata vodo, spojino, brez katere si življenje zares težko predstavljamo. Življenje na Zemlji je nastalo v vodi, in sicer pred več kot 3 mili- jardami let, vendar pa tudi današnji kopenski orga- nizmi za svoje delovanje vodo še vedno nujno potre- bujejo. žveplo 440 magnezij 580 silicij 650 dušik 960 železo 1.090 neon 1.340 ogljik 4.600 kisik 10.400 helij 240.000 vodik 739.000 element delež (ppm) TABELA 1. Najpogostejši elementi v Galaksiji. Fosfor se v vesolju poja- vlja v sledeh – njegov delež je le okoli 50 ppm. Če v Gala- ksiji iščemo življenje, podobno našemu, moramo zato posebej oprezati ravno za fosforjem.         P 50 (2022/2023) 3 19 Pogoji za življenje Takoj po velikem poku sta bila v vesolju edina ele- menta vodik in helij. Težji elementi so nastali z je- drskimi reakcijami v zvezdah in pri eksplozijah su- pernov. Deležu elementov v zvezdi, ki so težji od vodika in helija, pravimo kovinskost. Zvezde v eliptičnih galaksijah in kroglastih zvez- dnih kopicah so zelo stare in imajo nizko kovinskost, zato se v njih življenje najverjetneje ne bo razvilo. Veliko primernejši so diski spiralnih galaksij, ki vse- bujejo mlade zvezde z visoko kovinskostjo. Daleč od središča galaksije sta hitrost rojstev zvezd in s tem kovinskost majhni, blizu središča pa je kovinskost sicer velika, vendar ta predel zaradi visoke gostote zvezd in s tem povezanega intenzivnega sevanja ni primeren za življenje. Po grobi oceni zato v habita- bilnem območju Galaksije leži le okoli petina zvezd. Vendar to nikakor ni dovolj – za življenje prime- ren planet mora ležati tudi v habitabilnem obmo- čju matične zvezde. To je območje, kjer se tem- peratura planeta vselej giblje med lediščem in vreli- ščem vode. Slednja je poleg oddaljenosti od matične zvezde in njenega izseva odvisna tudi od albeda po- vršja planeta in kemične sestave atmosfere. Planet večino prejete energije izseva v infrardeči svetlobi, ki pa jo toplogredni plini učinkovito absorbirajo. Če je zvezda hladna, je habitabilno območje ozko. Vroče zvezde imajo sicer širše habitabilno območje, ven- dar je čas življenja na glavni veji zanje veliko krajši, zato časa za razvoj življenja na njenih planetih ni veliko. Zato so najprimernejše kandidatke za habi- tabilne planete ravno Soncu podobne zvezde glavne veje. Življenje v vesolju Naše Osončje Če smo se že lotili iskanja življenja v tem širnem vesolju, stran od matere Zemlje, bi bilo morda smi- selno pogledati pred lastnim pragom – kako je z živ- ljenjem na planetih, lunah in drugih telesih v Oson- čju? Soncu najbližja planeta Merkur in Venera za živ- ljenje nista primerna. Prvi nima atmosfere, naspro- tno pa je atmosfera Venere pregosta in prevroča. Plinski velikani Jupiter, Saturn, Uran in Neptun ni- majo trdnega površja. Na Marsu je življenje nekoč morda obstajalo; čeprav sonde na njem niso zaznale znakov življenja, ni nemogoče, da je na njem še ve- dno prisotnih nekaj mikroskopskih oblik življenja. Obstajajo sumi in upi za življenje na Jupitrovi luni Evropa. Njeno površje je namreč prekrito s polede- nelim slanim oceanom. Osvetlitev pod ledenim po- krovom je sicer preslaba za fotosintezo, vendar na Evropi obstaja tudi drugi vir energije, in sicer plim- sko segrevanje, ki bi lahko omogočalo življenje eno- stavnim mikrobom. SLIKA 1. Pod ledenim površjem Galilejeve lune Evropa se nahaja plast vode, v kateri bi lahko obstajalo enostavno življenje. (Vir slike: [4]) Saturnova luna Titan je edini naravni satelit v Osončju z gosto atmosfero. Ozračje je bogato tudi z organskimi spojinami, med drugim z metanom. Ker metan hitro razpada, mora na Titanu obstajati neki vir metana, ki bi ga sproti nadomeščal. To bi lahko bili živi organizmi, vendar Titan zaradi svoje hladno- sti ni videti kot obetaven kraj za življenje. Razen tega pa so na Cassinijevih radarskih slikah Titano- vega površja razvidna temna metanska jezera, kar zavrže mistični izvor metana v Titanovi atmosferi. Zanimivo je tudi proučevanje življenja na kome- tih, sploh če se sprašujemo o izvoru življenja na Ze- mlji, saj so ravno kometi iz Oortovega oblaka eni iz- med potencialnih kandidatov, ki so življenje prinesli na Zemljo. Omeniti je treba projekt Rosseta in sondo Gioto, ki je v drugi polovici osemdesetih let pristala         P 50 (2022/2023) 320 na 15-kilometrskem Halleyjevem kometu in poka- zala, da je sestavljen iz prahu in ledu, znakov življe- nja pa ni zasledila. Odkrivanje življenja Recimo, da smo našli potencialni planet, primeren za življenje. Kako bi lahko ugotovili, ali se je življenje na njem tudi dejansko razvilo? Decembra 1990 je vesoljska sonda Galileo (slika 2) svoje merilne naprave usmerila proti Zemlji in do- mov poslala rezultate meritev. Analize so pokazale, da kar štirje izmerjeni pojavi kažejo na to, da na opa- zovanem planetu obstaja življenje. V infrardeči sve- tlobi na življenje namigujejo predvsem na prisotnost metana, vode, kisika oziroma ozona ter klorofila. Metan proizvajajo tudi živa bitja, hkrati pa hitro oksidira − vendar kot smo videli na primeru Titana, sam po sebi ni znak za življenje. Klorofil je ključen za fotosintezo . Absorbira vidno svetlobo, še pose- bej modro in rdečo, daljše valovne dolžine se zelo učinkovito odbijajo, da se prepreči prekomerno se- grevanje. Voda je vsekakor vsestranskega pomena, kisik je potreben za celično dihanje, ozon pa nas ščiti pred škodljivimi vplivi sevanja UV. Inteligentno življenje in SETI Inteligentno življenje Od nekdaj se je med Zemljani in še posebej med astronomi pojavljalo zanimivo vprašanje, ali smo v vesolju sami oziroma ali v njem morda obstajajo druge inteligentne oblike življenja, s katerimi bi se lahko sporazumevali. Eden izmed projektov iskanja nezemeljskega inteligentnega življenja je SETI (angl. search for extraterrestrial intelligence), čigar začetki segajo v začetke druge polovice 20. stoletja. Lahko bi mislili, da so druge galaksije in zvezdne kopice vredne spremljanja, saj je v ozkem snopu te- leskopa veliko zvezd in bi bila zato verjetnost, da bi zaznali kakšne signale z oddaljenega planeta ze- lenih možičkov, še kar obetavna. Na žalost ni čisto tako. Druge galaksije so namreč predaleč, zato bi bili signali prešibki, da bi jih lahko zaznali, poleg tega pa kroglaste kopice, kot smo ugotovili v prej- šnjih razdelkih, niso obetavni predeli za iskanje ži- vljenja. Razsute zvezdne kopice so po drugi strani SLIKA 2. Vesoljska sonda Galileo je bila prva sonda brez človeške po- sadke, ki so jo leta 1989 izstrelili v vesolje, da bi proučevala Jupiter in njegove lune. Malo po izstrelitvi je svoje merilne na- prave najprej usmerila proti Zemlji in domov poslala meritve, ki kažejo očitne znake življenja na Zemlji. Sonda je do Jupitra prispela decembra 1995. Plovilo je prvo obkrožilo Jupiter in prvo poslalo del sonde v Jupitrovo atmosfero. Po zaslugi misije Galileo danes upravǐceno sklepamo, da se pod ledeno skorjo Jupitrove lune Evropa skriva slan ocean. (Vir slike: [8]) razmeroma mlade in verjetnejše kandidatke za ra- zvoj življenja, vendar so po drugi strani tudi zelo mlade, zato se življenje še ni razvilo do te mere, da bi bilo zmožno sporazumevanja. Radijska astronomija in 21-cm vodikova črta Svetloba je elektromagnetno valovanje, to je periodično nihanje električnega in magnetnega polja. Velikost hitrosti svetlobe v vakuumu je c = 3,0 · 108 m/s. Hitrost svetlobe c, valovno dolžino λ in frekvenco valovanja ν povezuje enačba c = λν. Elektromagnetno valovanje glede na valovno dolžino delimo na več območij. Naše oči lahko zaznajo le svetlobe valovnih dolžin med 400 in 750 nanome- trov, čemur pravimo vidna svetloba. Ultravijolična svetloba, rentgenski žarki in žarki gama imajo še krajše valovne dolžine in višje frekvence, medtem         P 50 (2022/2023) 3 21 ko ima infrardeča svetloba valovne dolžine med 1 do 100 mikrometrov, radijski valovi pa daljše od mili- metra. Najpomembnejše okno valovnih dolžin za raziska- ve SETI je med 3 cm in 30 cm, kar so tako imenovani decimetrični valovi. Pri daljših valovnih dolžinah na- mreč postane nebo veliko svetlejše zaradi naravnih oddajnikov svetlobe metrskih in daljših valovnih dol- žin, kot so plinaste meglice, radijske galaksije, kva- zarji, pulzarji, supernove in ostanki supernov, kar bi nas pri komunikaciji motilo, zato bi se temu učinku vsekakor radi izognili. Pri valovnih dolžinah, krajših od 1 cm, nas zmoti učinek, ki je povezan z dvojno na- ravo svetlobe − valovanje in delci. Vsakemu valova- nju lahko pripišemo delec, v primeru svetlobe foton, ki opiše razporeditev in gibanje svetlobe v prostoru. Največja verjetnost, da najdemo foton, je tam, kjer je valovanje najmočnejše. Zato je energija vsakega fotona sorazmerna frekvenci valovanja in velja Wf = hν = hc λ , kjer je h = 6,63 · 10−34 Js Planckova konstanta. Za dano skupno energijo valovanja višja frekvenca to- rej pomeni nižje število pripisanih fotonov, kar pa ni najbolj optimalno, saj želimo civilizacijam poši- ljati kar največjo možno količino informacij. Pri tem ne gre pozabiti na prasevanje, ki ga enakomerno zaznamo v vseh smereh v vesolju, in ustreza seva- nju črnega telesa s temperaturo 2,7 K. Sevanje je po Wienovem zakonu najmočnejše pri valovni dolžini 1 mm, ki pa smo jo zaradi prej navedenega učinka že izključili iz optimalnih. Zaradi vseh treh zgornjih učinkov je optimalno okno valovnih dolžin oziroma frekvenc za razis- kave SETI med 2 cm in 30 cm oziroma med 1 in 30 GHz. Če upoštevamo še učinek vodne pare v naši at- mosferi, ki preprečuje opazovanja s površja Zemlje nad okoli 20 GHz, so najboljše frekvence za opazo- vanja z Zemlje med 1 in 10 GHz. Vendar pa z Ze- mljino atmosfero nismo povsem omejeni; v zadnjih letih smo v vesolje poslali veliko teleskopov, ki lahko opazujejo brez motenj ozračja. Primer takega je zlo- glasni teleskop James Webb v Lagrangevi točki L2, ki sicer opazuje v infrardeči svetlobi. V oknu frekvenc SETI se pojavi sevanje nevtral- nega atomarnega vodika, najpogostejšega atoma v vesolju, ki ustreza valovni dolžini 21,1 cm. Slavna 21-cm črta izhaja iz interakcij spina enega elektrona in atomskega jedra (protona). Interakcija je podobna kot pri dveh majhnih vzporednih paličastih magne- tih – če sta magneta nasprotno orientirana, se pri- vlačita, sicer pa se odbijata. Energija stanj, ko sta spina elektrona in protona enako oziroma naspro- tno orientirana, je seveda različna. Navadno so vodi- kovi atomi v najbolj stabilnem energijskem stanju, ki ustreza nižjemu energijskemu nivoju. Če jih kaj zmoti, lahko skočijo v višje vzbujeno stanje in tam ostanejo tudi do deset milijonov let. Pri prehodu na- zaj v nižje energijsko stanje atom odda foton z va- lovno dolžino 21 cm, kar ustreza razliki energij teh dveh stanj. Atomi nevtralnega vodika so prisotni vsepovsod po medzvezdnem prostoru, zato je 21-cm črta naj- bolj razširjen naravni pojav v vesolju. Valovna dol- žina 21 cm je tako zelo pomembno število vesolja, zato ne preseneča ideja, da bi med vsemi valovnimi dolžinami v oknu SETI za komunikacijski standard z drugimi civilizacijami izbrali prav to. Do te ugo- tovitve sta leta 1959 prišla Guiseppe Cocconi in Phil Morrison v svojem zgodovinskem članku v reviji Na- ture, v katerem sta pokazala, da bi se lahko s takra- tnimi novimi tehnikami na področju radijske astro- nomije sporazumevali z oddaljenimi nezemeljskimi civilizacijami. Razen tega pa lahko valovanje s to valovno dolžino prebije ogromne oblake medzvez- dnega prahu, ki so za vidno svetlobo neprosojni. Hipoteze SETI Kot vsaka resna znanstvena raziskava tudi SETI vključuje delovne hipoteze in ugotovitve, ki jih skuša z opazovanji potrditi ali ovreči. 1. hipoteza: Življenje na Zemlji je posledica na- ravne evolucije zaradi fizikalnih procesov, ki pote- kajo povsod v vesolju. Hipoteza je smiselna, saj je fizika temeljna nara- voslovna veda, na kateri slonijo mnoge druge zna- nosti, kot sta na primer kemija in biologija, ki sta bistveni za razvoj življenja. 2. hipoteza: Kot se je življenje razvilo na Zemlji, bi se lahko razvilo tudi kjer koli drugje v vesolju. V vsaki galaksiji je v povprečju nekaj milijard zvezd, v vidnem vesolju pa okoli 100 milijard gala- ksij. Med skupaj torej okoli 1021 zvezdami vidnega vesolja je 10 % zvezd podobnih Soncu. Zemlja ob- staja okoli 4,5 milijarde let, medtem ko je vesolje         P 50 (2022/2023) 322 staro 13,8 milijarde let, pri čemer je večina galaksij starih okoli 12 milijard let, kar je skoraj trikrat to- liko kot starost Zemlje. Skrb, da nikjer v vesolju ni primerljivih pogojev kot na Zemlji in njeni okolici, je tako popolnoma odveč. 3. hipoteza: Človekova inteligenca ni največja, ki bi lahko obstajala v vesolju. Na Zemlji je minilo 4,5 milijarde let, da je življe- nje doseglo stopnjo inteligence, kot jo poznamo da- nes. Izpostaviti pa gre, da so druge Soncu podobne zvezde obstajale še mnogo več časa. Smiselna ocena je torej, da so starejše zvezde in Soncu podobne zvezde obstajale pred 10 milijardami let, ko so bile stare približno 4 milijarde let. Proces evolucije med avstralopitkom in nami je trajal le 3,7 milijona let − in kaj je to v primerjavi s štirimi milijardami let? Zaradi tega nikakor ne moremo zavreči ideje, da se v milijardah let, v milijardah galaksij, med katerimi vsaka vsebuje milijarde zvezd, evolucijski proces ne bi mogel razviti naprednejših rezultatov, kot smo jim priča v prvi polovici enaindvajsetega stoletja. Zato je smiselno domnevati, da v vesolju morda obstajajo naprednejše oblike življenja, kot je naše. Morda so to Kardaševe supercivilizacije, ki smo se jih dotaknili v prejšnjem članku, morda majhni ze- leni škratki janšlji, mogoče horde pesniških dečkov gnamunov ali morebiti kolonije sapramišk. Morda bi jih imenovali bitja, rase, družbe, tehnologije, civiliza- cije, kolonije, osebe, posamezniki ali kako drugače − toda v resnici o njih ne vemo ničesar. Vse, kar vemo, je le to, da ne živijo na Zemlji, zato je morda še naj- bolj prikladno, da jih imenujemo kar nezemljani. SETI je trenutno edina resnejša raziskava, ki po- skuša potrditi, da nezemljani obstajajo. Poskušajo zaznati njihove signale v obliki elektromagnetnih va- lov. Če bi tovrstne signale zaznali in bi lahko doka- zali, da so umetnega izvora, bi lahko potrdili veliko hipotez in možnih posledic, predvsem pa, da v veso- lju nismo osamljeni. O SETI Prvo resnejšo raziskavo SETI je leta 1960 izvedel Frank Drake (slika 3). Pri valovni dolžini 21 cm je opazoval zvezdi τ Kita in ǫ Eridana. Leta 1974 je Drake z radijskim teleskopom Arecibo poslal sporo- čilo v kroglasto kopico M 13 v Herkulu, ki pa ni ver- jetno območje za življenje. Sporočilo je vsebovalo 1679 pulzov. Število 1679 je produkt samo dveh pra- številskih faktorjev 23 in 73, zato bi prejemnik, ki bi razumel vsaj nekaj matematike, lahko ugibal, da vse- buje sporočilo dvodimenzionalno sliko. Če bi kadar koli dobili podobno sporočilo, bi bili z veliko verje- tnostjo lahko trdili, da je umetnega izvora, četudi ga morda ne bi znali interpretirati. SLIKA 3. Frank Drake (1930−2022) je pionir sodobnih raziskav neze- mljanske inteligence, ki jo je začel s projektom Ozma leta 1960, nato pa je ustanovil inštitut SETI. Astrobiolog, ki je si- cer deloval tudi na Univerzi v Kaliforniji, je razen po Drakovi enačbi poznan tudi Voyagerjevih zlatih ploščah, ki so ju leta 1977 izstrelili v vesolje z vesoljskima sondama Voyager. Plošči nosita informacije o življenju in kulturi na Zemlji ter sta na- menijeni kateri koli inteligentni zunajzemeljski obliki življenja. (Vir: [6]) Obstajata dve osnovni strategiji iskanja nezemelj- ske inteligence. Pri ciljni raziskavi spremljajo le ne- kaj potencialnih kandidatov za razvoj življenja, pri vsenebni raziskavi pa prečešejo velike kose neba. Večina raziskav pripada drugi kategoriji − opazo- valni čas z velikimi teleskopi je namreč zelo drag in prioriteta projektov je, da dajo pozitiven rezultat. Zaznava potencialnega umetnega signala v gromo- zanski količini podatkov zahteva veliko računalniške moči. Projekt seti@home je povezal milijone raču- nalnikov v velikansko virtualno napravo za obdelavo podatkov. Če je uporabnik povezan z internetom, si         P 50 (2022/2023) 3 23 lahko naloži program, ki avtomatsko obdeluje dolo- čeno količino podatkov in rezultate pošilja nazaj na strežnik. Za zdaj še nismo zaznali nobenega sporočila dru- gih civilizacij, bilo pa je kar nekaj zanimivih lažnih alarmov. Prvi od teh je že ε Eridana, pri opazovanju katerega je Drake zaznal 8 signalov na sekundo, ven- dar pri nadaljnjih opazovanjih zvezde signalov niso več zaznali. Osem let pozneje je bil lažni alarm pri angleških raziskovalcih, ki sicer niso bili povezani s SETI. Izkazalo se je, da zaznani signali v resnici izha- jajo iz pulzarja, hitro vrteče se nevtronske zvezde, skrivnostnega objekta, ki ga do takrat še niso po- znali. Izvor so poimenovali Mali zeleni mož (Little Green Man 1). Leta 1963 so na Sternbergovem inšti- tutu v Moskvi izdali osnovni dokument v Astronomi- cheskii Zhurnal o "komunikaciji informacij s civiliza- cijami drugih svetov". Iz katalogov radijskih izvorov je Nikolaj Kardašev izbral dva obetavna kandidata in ju poimenoval CTA 21 in CTA 102. Opazovanja v na- slednjih letih so potrjevala Kardaševe domneve, saj so bili dobljeni spektri nadvse zanimivi. Aprila 1965 so imeli v Moskvi celo posebno konferenco o CTA 102, medtem pa so ameriški astronomi ugotovili, da je CTA 102 v resnici kvazar, to je aktivno jedro od- daljene galaksije. Drakova enačba Frank Drake je razvil enačbo za izračun števila civi- lizacij v Galaksiji, ki bi lahko komunicirale z nami. Enačba je bila prvič predstavljena na znamenitem srečanju SETI v Green Banku leta 1961. Skupno šte- vilo civilizacij N izračunamo kot: N = R · fs · fp · E · fh · fl · fi · fc · V. Enačba sestoji iz astronomskih, bioloških in tehno- loških faktorjev. Astronomski faktorji opisujejo po- trebne pogoje za obstoj zvezd in za življenje pri- mernih planetov: R je letna hitrost nastajanja zvezd, fs je delež Soncu podobnih zvezd, fp je delež teh zvezd, ki imajo planet, E je število planetov v habita- bilnem območju zvezde in fh delež naseljivih plane- tov. Biološka faktorja sta fl − delež naseljivih pla- netov, na katerih obstaja nekakšna oblika življenja, in fi − delež planetov, ki imajo inteligentno obliko življenja. Tehnološka faktorja pa sta fc − delež in- teligentnih civilizacij, ki so razvile sredstva za med- zvezdno komunikacijo, in V − čas komuniciranja ci- vilizacije. Vsi faktorji f so verjetnostni in zato za- vzemajo vrednosti na intervalu [0,1]. Enačba pravzaprav problem prikladno razdeli na manjše podprobleme, da lahko o njih posebej raz- pravljamo. Sicer je enačba za izračun števila civiliza- ciji ne ravno najbolj pomenljiva, saj večine faktorjev, ki v njej nastopajo, zares ne poznamo. Jasno lahko namreč kvantificiramo le astronomska faktorja R in fs . Najnovejše raziskave gravitacijskega mikroleče- nja kažejo, da morajo biti vrednosti fp blizu 1 − pri- sotnost planetov okoli zvezd je torej prej pravilo kot izjemna. Na podlagi raziskav vesoljske misije Kepler ocenjujejo, da je število Zemlji podobnih planetov v habitabilnih območjih zvezd v Galaksiji okoli 40 mi- lijard, 11 milijard slednjih pa kroži okoli Soncu po- dobnih zvezd. Ker je v galaksiji okoli 100 milijard zvezd, je vrednost faktorja E · fh okoli 0,4. Najbližji planet v habitabilnem območju je Proksima Kentavra b, ki je oddaljena okoli 4,2 svetlobnega leta. Ker se je življenje na Zemlji razvilo dokaj hitro, lahko ocenimo, da je vrednost fl blizu 1, veliko več težav imamo z določanjem vrednosti fi, sploh ob misli, da so bile za razvoj inteligence na Zemlji po- trebne skoraj 4 milijarde let, kar pa v primerjavi s starostjo vesolja ni zanemarljivo. Pojavljajo se raz- lični argumenti, ki podpirajo tako nizke kot tudi vi- soke vrednosti fi. Po eni strani je izmed milijard vrst na Zemlji samo ena postala inteligentna, po drugi strani pa se kompleksnost življenja povečuje, zato je pojav inteligence skoraj neizogibno. Pascal Lee z inštituta SETI je na primer podal številko 0,0002, ki jo je ocenil kot razmerje med časom, ki je bil potre- ben, da se je na Zemlji razvilo inteligentno življenje (1 milijon let), in časom nastanka zemlje (4,6 mili- jarde let). Prav tako lahko ocenimo, da je faktor fc blizu 1, veliko večje težave pa imamo z oceno V . Obdobje sodobne komunikacije obstaja zadnjih okoli 60 let, hkrati pa se pojavlja resno vprašanje, koliko časa bomo komunikacije sploh še zmožni. Če seveda v prihodnjih stotih letih ne izginemo zaradi podneb- nih sprememb ali kakšne druge naravne katastrofe, bi lahko naša tehnologija obstala več milijonov let. Ker so faktorji v Drakovi enačbi zelo netočno do- ločeni, se število civilizacij v naši Galaksiji N giblje med deset milijardami in eno − torej le našo civi- lizacijo. V najbolj optimističnem primeru lahko iz-         P 50 (2022/2023) 324 N 20− 5 · 107 9,1 · 10−13 − 15,6 · 106 V [leto] 103 − 108 340− 109 fc 0,1− 0,2 0,1− 0,2 fi 1 0,0002 fl 1 1 E · fh 0,4 0,2 fp 0,2− 0,5 1 fs 0,1 0,1 R [leto−1] 1 1,5− 3 faktor prvotna ocena (1961) trenutna ocena TABELA 2. Primerjava prvotnih in dana- šnjih ocen faktorjev. računamo, da je razdalja med sosednjima civilizaci- jama le nekaj parsekov, če pa upoštevamo manjše (a najbrž bolj realistične) vrednosti danih faktorjev, bi lahko kaj hitro zaključili, da smo v naši Galaksiji kratko malo osamljeni. Tudi če bi bile razmere ugo- dne in bi bila razvoj komunikacije civilizacij rela- tivno običajna, se izkaže, da nas omejuje predvsem zadnji faktor V . Če je življenjska doba civilizacije kratka v primerjavi s starostjo vesolja 13,8 milijarde let, so možnosti, da bi z neke druge zvezde zaznali sporočilo, relativno majhne. Zaključek Drakova enačba je bila deležna tudi kar nekaj kri- tik. Večina njih temelji predvsem na tem, da ocena več členov lenov v veliki meri ali kar v celoti temelji na domnevah. Negotovosti faktorjev se vrtijo okoli današnjega razumevanja evolucije življenja, inteli- gence in civilizacije, ne pa astrofizike in možnostih drugačnih oblik življenja. Za nekatere parametre sta- tistične ocene niso možne, zato poznamo le vredno- sti za posamezne primere. Zaradi velikih negotovo- sti faktorjev enačbe ni mogoče uporabiti za izdelavo kakršnih koli trdnih sklepov, kar po mnenju nekate- rih presega tisto, kar naj bi bilo sploh smiselno in sprejemljivo. Formula nam tako pove predvsem to, kako malo pravzaprav vemo. In ravno to dejstvo je spodbudilo znanstvenike k novim oblikam opazovanja in delu z naprednejšimi tehnikami za odkrivanje planetov okoli drugih zvezd, razen tega pa tudi SETI, da bi zaznala dejanske signale nezemljanov. Pred tem je veliko astronomov mislilo, da neze- meljske civilizacije niso tako redke, medtem ko so biologi razmišljali, da je evolucija življenja naletela na veliko ovir in da najbrž ni smiselno pričakovati, da bomo v naši okolici našli druge civilizacije. Zdaj bolje razumemo tako biokemijo zgodnjega življenja kot tudi veliko drugih težav, ki zadevajo za biva- nje primerne planete. Čeprav se možnosti v veliki meri spreminjajo, lahko ugibamo, da so zelo prepro- ste, mikrobom podobne oblike življenja dokaj pogo- ste, inteligentne civilizacije, zmožne komunikacije, pa izjemno redke. Naloge 1. Izračunaj frekvenco, ki ustreza 21-cm vodikovi črti. [1,42 GHz] 2. Izračunaj razliko med energijskima stanjema vodikovega atoma, ko sta spina elektrona in protona enako oziroma nasprotno orientirana. [5,87 µeV] 3. Določi habitabilno območje za hitro vrteči se planet z albedom 0, ki kroži okoli Sonca. Son- čev izsev znaša L⊙ = 3,83 · 1026 W. [med 0,56 a. e. in 1,04 a. e.] 4. Izračunaj habitabilno območje za hitro vrteči se planet z albedom 0,3 za zvezdo glavne veje z 0,9 Sončeve mase. Upoštevaj relacijo za zvezde na glavni veji: L ∝ M3,5. [med 0,39 a.e. in 0,73 a.e.]         P 50 (2022/2023) 3 25 5. Predpostavi, da je v kubičnem parseku n zvezd in da ima delež p od njih komunikacije zmo- žno civilizacijo. Kolikšna je povprečna razda- lja med dvema sosednjima civilizacijama? Re- zultat uporabi na primeru Sončeve okolice. Po- datki kažejo, da je v prostornini 520 kubičnih parsekov 47 zvezd. Kolikšna je povprečna raz- dalja med najbližjimi civilizacijami, če je ver- jetnost za zvezdo, da ima planet s civilizacijo, enaka a) 0,01 in b) 0,00001? [10 pc, 100 pc] Literatura [1] Abundance of the chemical elements, Wikipedia, dostopno na: https://en.wikipedia.org/ wiki/Abundance_of_the_chemical_elements, ogled 19. 11. 2022. [2] Stušek, P., & Vilhar, B. (2013). Biologija celice in genetika: [učbenik za biologijo v programih gi- mnazijskega izobraževanja in programih srednje- šolskega izobraževanja z najmanj 140-urnim ob- segom pouka biologije] (1. izd.). [3] Drake equation, Wikipedia, dostopno na: https: //en.wikipedia.org/wiki/Drake_equation, ogled: 12. 10. 2022. [4] Evropa, Wikipedija, dostopno na: https:// sl.wikipedia.org/wiki/Evropa_%28luna%29, ogled 19. 11. 2022. [5] Heidmann, J. (1995) Extraterrestrial Intelligence, Cambridge: Cambridge University Press. [6] Frank Drake, Wikipedia, dostopno na: https:// en.wikipedia.org/wiki/Frank_Drake, ogled: 12. 10. 2022. [7] Karttunen, H., Kröger, P., Oja, H., Poutanen, M., & Donner, K. J. (2007). Fundametnal astronomy, fifth edition. Helsinki: Springer. [8] Galileo, Wikipedia, dostopno na: https: //en.wikipedia.org/wiki/Galileo_ %28spacecraft%29, ogled 23. 11. 2022. [9] Gilmour, Sephton: An Introduction to Astrobio- logy, The Open University, Cambridge University Press 2004. [10] Gargaud, Barbier, Martin, Reisse (Eds.): Lectures in Astrobiology, Springer Vol I (2006), Vol II (2007). ××× Barvni sudoku V 8× 8 kvadratkov moraš vpisati začetna naravna števila od 1 do 8 tako, da bo v vsaki vrstici, v vsakem stolpcu in v kvadratkih iste barve (pravokotnikih 2× 4) nastopalo vseh osem števil. 4 2 8 2 1 3 1 8 6 1 2 5 3 4 3 2 4 6 5 8 b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b   ̌                64735218 21857643 36241785 85174362 53486127 17628534 78312456 42563871 bbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbb bbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbb bbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbb bbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbb bbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbb bbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbb bbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbb b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b ×××