Los secretos de la ecuación de Drake: la fórmula científica que busca vida extraterrestre

El primer día de noviembre de 1961, hace 60 años, una docena de científicos entusiastas (incluyendo tres Premios Nobel y un muy joven Carl Sagan) se reunieron en un observatorio de Green Bank, a 350 km de Washington DC, Estados Unidos, para discutir durante tres días las perspectivas concretas de hallar vida inteligente fuera de la Tierra.

Para impulsar el debate, uno de los organizadores del encuentro, el radioastrónomo Frank Drake, quien un año antes había empezado a escrutar casi en secreto los cielos en busca de señales, presentó una fórmula para identificar los factores que influyen en la probabilidad de detectar rastros de otras civilizaciones en nuestra galaxia.

Era la que hoy conocemos como la ecuación de Drake, considerada la segunda ecuación más famosa de la ciencia, después de la de Einstein que relaciona la masa y la energía: E=m.c2. Y aunque ha generado controversia y propuestas de mejoras o abolición desde que fue formulada, especialmente por su naturaleza conjetural, ha sido un poderoso motor para un abordaje científico de la búsqueda de vida extraterrestre, al trazar una hoja de ruta de todos los interrogantes que deberían contemplarse o estudiarse para calibrar las chances de contacto.

“Ahora la ecuación se estampa en remeras y condiciona la sinopsis de novelas de adolescentes. El director Gene Roddenberry la corrompió para conferir una pátina de realismo a la serie de televisión Star Trek y ha sido duramente criticada y retocada por los científicos desde que apareció. Sin embargo, entre tanto ruido, se ha perdido de vista la idea de que (…) a diferencia de la mayoría de las ecuaciones, la de Drake no pretendía ser resuelta. Lo que pretendía era más bien ser un marco de referencia para plantearse cuántas civilizaciones inteligentes podrían habitar nuestro universo”, escribió Avi Loeb, catedrático de astrofísica de la Universidad de Harvard, Estados Unidos, en su libro Extraterrestre. La humanidad ante el primer signo de vida inteligente más allá de la Tierra.

“Frank Drake originalmente nunca ideó esa ecuación con el objetivo de realizar un cálculo matemático que diera un resultado numérico, sino que su idea era pensar qué factores habría que tener en cuenta en la búsqueda de civilizaciones en el universo”, coincidió la astrobióloga Ximena Abrevaya, investigadora del CONICET en el Instituto de Astronomía y Física del Espacio (que depende también de la UBA) y directora del Núcleo Argentino de Investigación en Astrobiología.

De hecho, algunos de los factores que contiene esa ecuación u otras derivadas “tienen un grado de incerteza muy grande como para que podamos asignarles un valor numérico confiable”, añadió Abrevaya.

Sin embargo, tal como dijo alguna vez la astrónoma Jill Tarter, cofundadora con Sagan del Instituto SETI, con sede en California, Estados Unidos, y empeñado desde 1984 en la búsqueda de vida extraterrestre, la ecuación de Drake “es una maravillosa forma de organizar nuestra ignorancia”, recordó el doctor en astronomía y sacerdote jesuita cordobés José Gabriel Funes, exdirector del Observatorio Vaticano. No es un mérito menor.

Tal como la formuló Drake en 1961, la ecuación es la siguiente:

N = R* · fp · ne · fl · fi · fc · L

- N es el número de civilizaciones de la Vía Láctea tecnológicamente aptas para la comunicación interestelar

- R, el ritmo de formación de estrellas en nuestra galaxia

- fp, la fracción de esas estrellas con sistemas planetarios

- ne, el número de planetas apropiados para la vida por cada sistema planetario

- fl, la fracción de esos planetas en que aparece la vida

- fi, la fracción de esos planetas donde se desarrolla la inteligencia

- fc, la fracción de esa vidas inteligentes capaces de emitir señales detectables al espacio

- L, el tiempo durante el cual esas civilizaciones producen señales

En otras palabras, para estimar la probabilidad de que exista una vida avanzada en la Vía Láctea que pueda ser detectada, se dividen las estrellas de la galaxia por aquellas que tienen planetas, y el resultado por las que tienen planetas “habitables”, y esto por aquellas donde efectivamente haya surgido la vida, y esto por la proporción en que se desarrolló inteligencia, y esto por las que pueden tener la capacidad o disposición de emitir señales para buscar otras civilizaciones cósmicas, y esto se multiplica por su tiempo de existencia (o existencia activa en la emisión de señales) antes de que colapsen por daños autoinfligidos o causas astronómicas.

En síntesis: la probabilidad se va haciendo cada vez más baja a medida que se consideran los distintos factores y dependerá también críticamente de la supervivencia de las eventuales civilizaciones, el término L, que Sagan consideraba el más difícil de calcular: “Todas nuestras discusiones sobre el valor de fl, fi y fc empalidecen al lado de nuestras incertidumbres alrededor de L”, reconocía. No es lo mismo una civilización que se embarque en la tarea de contactar “vecinas” durante 30, 50 o 200 años que otra que lo haga durante decenas o cientos de milenios. No es fácil entablar un diálogo cuando uno de los interlocutores toca el timbre de la puerta y se esfuma antes de que otro responda.

“No hay otra forma de determinar L más que esperar que se produzca el contacto con algún extraterrestre y preguntarle qué sabe del asunto”, afirmó en un análisis crítico de la ecuación de Drake el productor de “El Zorro” y astrónomo aficionado John Gertz, exmiembro del consejo directivo del Instituto SETI.

Los primeros tres factores o variables de la ecuación, los astronómicos, son más fáciles de calcular, dijo Funes, quien actualmente es investigador del CONICET en la Universidad Católica de Córdoba (UCC) y director del Proyecto OTHER, un “laboratorio de ideas que intenta dar un enfoque multidisciplinar a la búsqueda de otros mundos habitados” y que se inspiró en parte en los componentes de la ecuación de Drake.

“Más o menos sabemos el número de estrellas en nuestra galaxia, cuántos planetas podrían tener esas estrellas y cuántos de ellos podrían estar en la zona de habitabilidad. No tenemos el valor preciso, pero tenemos una idea bastante completa, una estimación fundada”, señaló Funes. Por ejemplo, un equipo internacional de astrónomos, entre ellos algunos de la NASA y del Instituto SETI, calculó recientemente con datos del telescopio espacial Kepler que el número de planetas potencialmente habitables en la Vía Láctea podría llegar a 300 millones.

Discutirla es un tributo a su importancia

El escenario es más especulativo con los factores biológicos y sociales, que son las siguientes cuatro variables de la ecuación de Drake. “Nuestra ignorancia es bastante grande. Hasta ahora, solo conocemos un lugar donde se desarrolló la vida, la Tierra… si descubriéramos vida en Marte, Júpiter o Saturno, eso nos cambiaría, sabríamos que la vida es más común en el universo y que puede adaptarse a condiciones más extremas”, expresó Funes.

Incluso menos se sabe sobre cómo y con qué frecuencia surgiría la inteligencia desde la vida, “la capacidad de aprender colectivamente y asociarnos en grandes conglomerados”, así como cuánto podría sostenerse en el tiempo, admitió Funes, quien junto a colegas postuló contemplar un “factor espiritual” que podría influir, por ejemplo, en el cuidado de los recursos y la consecuente longevidad de las civilizaciones.

Aun así, muchos científicos no renuncian a aproximar resultados tentativos de esa ecuación. El año pasado, investigadores de la Universidad de Nottingham, en Inglaterra, estimaron en The Astrophysical Journal que podría haber más de 36 civilizaciones activas en nuestra galaxia. Sin embargo, según el modelo, la más cercana estaría a 1.030 años luz de distancia, por lo que, si se hubiera enviado una señal desde nuestro planeta cuando nació Cristo, la respuesta llegaría recién dentro de 40 años.

Otros expertos son más críticos. El astrónomo Loeb, para quien hay buenas razones para pensar que existen en el universo muchas culturas que nos antecedieron, el hándicap más grave en la ecuación de Drake es que su formalismo se concentra en la transmisión de señales de comunicación y en el tiempo durante el cual una especie inteligente emitiría esas señales, soslayando otros enfoques, como la búsqueda activa de “firmas” o rastros de actividad biológica o tecnológica en la atmósfera de otros planetas.

Según Gertz, la ecuación de Drake tuvo un extraordinario valor heurístico para que la búsqueda de inteligencia extraterrestre pudiera ser seriamente considerada. “Sin embargo, este edificio envejecido ahora tiende a impedir que aparezcan pensamientos nuevos”, sostuvo en un artículo aceptado para publicación en el Journal of the British Interplanetary Society (JBIS).

La perspectiva es otra para el Instituto SETI, del que Frank Drake, hoy de 91 años, presidió la junta directiva. Todos los años, el instituto entrega los premios Drake para honrar contribuciones ejemplares en la búsqueda de vida inteligente extraterrestre y en la astrobiología a través de la investigación científica y la exploración espacial.

Según un texto publicado en la web de la institución, los numerosos intentos de reformar la ecuación de Drake son “tributos a su importancia” y confirman su vigencia. “Debemos apreciar la ecuación de Drake por su utilidad, no por sus posibles deficiencias. Después de todo, un mapa no es un destino. Pero puede ayudar a conducirnos ahí”, afirmó.