Sidste måned annoncerede astronomer fra Kepler astronomiske satellitteam opdagelsen af 1.284 nye planeter. De kredser alle omkring stjerner uden for vores solsystem. Det samlede antal af sådanne "exoplaneter", hvis eksistens er blevet bekræftet takket være Kepler-teleskopet og andre søgemetoder, overstiger i dag tre tusind.
Dette er en reel revolution i vores viden om planeterne. For omkring ti år siden blev opdagelsen af en enkelt exoplanet straks en videnskabelig sensation. Meget har ændret sig i dag. Takket være forbedringen af teknikker og teknologier til astronomiske observationer er vi flyttet fra detailhandel til engrosopdagelse af planeter. For eksempel ved vi nu, at hver stjerne på himlen i kredsløb har mindst en planet.
Men planeterne er bare begyndelsen på historien. Alle vil vide, om disse verdener er beboet af udlændinge. Hjælper vores nyvundne viden om planeter os med at komme tættere på svaret på dette spørgsmål?
Faktisk ja, omend lidt. I maj-udgaven af Astrobiologi offentliggjorde jeg sammen med astronomen Woodruff Sullivan et papir, hvor vi viser, at selvom vi i dag ikke ved noget om eksistensen af avancerede udenjordiske civilisationer i vores galakse, har vi nok oplysninger til at konkludere, at at de sandsynligvis eksisterede i et eller andet segment af den kosmiske historie.
I det videnskabelige samfund er der den såkaldte Drake-ligning. Dette er en formel, der bruges til at bestemme antallet af udenjordiske civilisationer i galaksen, som vi har en chance for at komme i kontakt med. I 1961 blev astronomen Frank Drake bedt af National Academy of Sciences om at afholde et videnskabeligt møde om mulighederne for "interstellar kommunikation." Da chancerne for at etablere kontakt med fremmede liv bestemmes af antallet af avancerede udenjordiske civilisationer, der findes i galaksen, udledte Drake syv faktorer, som dette antal afhænger af, og inkluderede dem i sin ligning.
Den første faktor er antallet af fødte stjerner om året. Den anden er andelen af stjerner med planeter. Derefter kommer antallet af planeter pr. Stjerne, der kredser steder hvor liv kan dannes (forudsat at livet kræver flydende vand). Den næste faktor er andelen af planeter, hvor livet faktisk stammer. Og der er også en sådan faktor som andelen af planeter, hvor livet har udviklet sig til en rimelig, og avancerede civilisationer er dukket op (i stand til at udsende radiosignaler). Og den sidste faktor er den gennemsnitlige levetid for en teknisk avanceret civilisation.
Drakes ligning er helt forskellig fra Einsteins formel E = mc2. Dette er ikke en erklæring om en universel lov. Det er en mekanisme til at lette en organiseret diskussion, en måde at forstå, hvad vi har brug for at vide for at besvare spørgsmålet om fremmede civilisationer. I 1961 var kun den første faktor kendt - antallet af stjerner, der dannes årligt. Vi forblev i sådan uvidenhed indtil for nylig.
Derfor er diskussioner om udenjordiske civilisationer, uanset hvor videnskabsmænd de er, længe blevet reduceret til de sædvanlige udtryk for håb eller pessimisme. For eksempel, hvad er den brøkdel af planeter, hvor liv dannes? Optimister kan komme med komplekse molekylærbiologiske modeller og hævder at være gode. På den anden side citerer pessimister deres egne videnskabelige data og argumenterer for, at denne andel er tættere på 0. Men da vi kun har et eksempel på en planet med liv (vores egen), er det ret vanskeligt at forstå, hvilken af dem der har ret.
Salgsfremmende video:
Eller lad os tænke på den gennemsnitlige levetid for en civilisation. Mennesker har kun brugt radioteknologi i omkring 100 år. Hvor længe vil vores civilisation vare? Tusind år? Et hundrede tusinde? Ti millioner? Hvis en civilisations gennemsnitlige levetid er kort, er galaksen sandsynligvis ubefolket det meste af tiden. Men igen kan vi kun bruge et eksempel, og det bringer os igen tilbage til kampen mellem pessimister og optimister.
Men vores nye kendskab til planeter har fjernet noget af usikkerheden fra denne debat. Tre af de syv faktorer i Drakes ligning er kendt i dag. Vi kender antallet af stjerner, der fødes hvert år. Vi ved, at andelen af stjerner med planeter er ca. 100%. Og vi ved også, at 20-25% af disse planeter er et sted, hvor liv kan dannes. Således kan vi for første gang sige noget bestemt om udenjordiske civilisationer - hvis vi stiller de rigtige spørgsmål.
I vores seneste arbejde skiftede professor Sullivan og jeg fokus på Drake-ligningen. I stedet for at spørge, hvor mange civilisationer der er i øjeblikket, besluttede vi at finde ud af, hvad sandsynligheden er for, at vores civilisation er den eneste teknisk avancerede, der nogensinde har optrådt. Ved at stille dette spørgsmål var vi i stand til at omgå faktoren for en civilisations gennemsnitlige levetid. Således har vi kun tre ukendte faktorer, som vi har reduceret til en "bioteknisk" sandsynlighed: chancerne for fremkomsten af liv, chancerne for fremkomsten af intelligent liv og chancerne for teknisk udvikling.
Det kan antages, at en sådan sandsynlighed er lille, og derfor er chancerne for fremkomsten af en anden teknisk avanceret civilisation lille. Men vores beregninger viste, at selvom denne sandsynlighed er ekstremt lav, er chancerne for, at vi ikke er den første teknisk avancerede civilisation ret store. Specifikt: hvis sandsynligheden for, at en civilisation opstår på en beboelig planet, er mindre end en ud af ti milliarder billioner, så er vi ikke de første.
Lad os introducere nogle sammenhænge for bedre at forstå tallene. I tidligere diskussioner om Drake-ligningen blev sandsynligheden for, at civilisationer dannede en ud af ti milliarder, betragtet som meget pessimistisk. Ifølge vores beregninger, selv under sådanne forhold, skulle en billion civilisationer have dukket op i hele rumhistorien.
Med andre ord i betragtning af det, vi ved i dag om antallet og baneplaceringen af planeter i galaksen, er graden af pessimisme, der er nødvendig for at tvivle på eksistensen af en avanceret udenjordisk civilisation på et eller andet tidspunkt, i strid med sund fornuft.
At søge efter et spørgsmål, der kan besvares med data i hånden, kan være et vigtigt skridt fremad inden for videnskab. Dette er præcis, hvad vi gjorde i vores arbejde. Og med hensyn til det vigtigste spørgsmål - er der andre civilisationer i dag - her bliver vi nødt til at vente lidt, indtil de relevante data vises. Men vi må ikke undervurdere de succeser, vi har opnået på så kort tid.
Adam Frank er professor i astrofysik ved University of Rochester, medskaber af 13.7 Cosmos and Culture-bloggen og forfatter af About Time: Cosmology and Culture at the Twilight of the Big Bang.