德雷克方程，聲稱生命宇宙中發(fā)現(xiàn)生命或高級文明概率的果地該光上海嘉定空乘外圍vx《134+8006/5952》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達數(shù)學公式。學分:uux.cn/羅切斯特大學
（神秘的球普地球uux.cn）據(jù)《今日宇宙》（馬特·威廉姆斯）：1960年，在為第一次搜尋地外文明(SETI)會議做準備時，年內(nèi)傳奇天文學家和SETI先驅(qū)弗蘭克·德雷克博士公布了他的外星概率方程，用于估計我們銀河系中可能存在的教授文明的數(shù)量——又名德雷克方程。這個方程中的聲稱生命一個關(guān)鍵參數(shù)是ne，即我們銀河系中能夠支持生命的果地該光行星數(shù)量，也就是球普“可居住的”當時，天文學家還不確定其他恒星是年內(nèi)否有行星系統(tǒng)。但是外星由于像開普勒這樣的任務(wù)，5523顆系外行星已經(jīng)被確認，教授還有9867顆等待確認。聲稱生命上海嘉定空乘外圍vx《134+8006/5952》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達
基于這些數(shù)據(jù)，果地該光天文學家對我們銀河系中可居住行星的數(shù)量做出了各種估計——根據(jù)一種估計，至少有1000億顆。在最近發(fā)布到arXiv預印本服務(wù)器的一項研究中，Piero Madau教授介紹了一個數(shù)學框架，用于計算距離太陽100秒差距(326光年)內(nèi)的可居住行星的數(shù)量。假設(shè)地球和太陽系是標準的代表，Madau計算出這個空間體積可能包含多達11，000個地球大小的類地(又名巖石)系外行星，這些行星在其恒星的可居住區(qū)(HZs)內(nèi)運行。
Madau教授是加州大學圣克魯斯分校(UCSC)的天文學和天體物理學教授。他研究的中心是哥白尼原理，以著名的波蘭天文學家尼古拉斯·哥白尼命名，他是日心說模型的發(fā)明者。也被稱為宇宙學原理(或平庸原理)，該原理指出，無論是人類還是地球都不處于觀察宇宙的特權(quán)地位。簡而言之，當我們觀察太陽系和宇宙時，我們所看到的代表了整體。
在他的研究中，馬道考慮了依賴于時間的因素如何在我們宇宙中生命的出現(xiàn)中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。這包括我們銀河系的恒星形成歷史，重元素對星際介質(zhì)(ISM)的富集(在第一批恒星內(nèi)部鍛造)，行星的形成，以及水和有機分子在行星之間的分布。正如馬道向《今日宇宙》解釋的那樣，時間和年齡的核心作用在德雷克方程中并沒有明確強調(diào):
“德雷克方程相當于一個有用的教育學總結(jié)，它總結(jié)了可能影響我們今天探測到生命承載世界——以及最終探測到技術(shù)先進的地外文明——的可能性的因素(概率)。但這種可能性和這些因素取決于其他因素，包括恒星的形成和當?shù)匦窍当P的化學富集歷史，以及簡單微生物和最終復雜生命出現(xiàn)的時間表。”
地球?qū)ξ覀兊你y河系來說是一個相對較新的東西，大約在45億年前與我們的太陽一起形成(這使得它的年齡不到宇宙年齡的33%)。與此同時，生命花了大約5億年才從地球上存在的原始狀態(tài)中出現(xiàn)。40億年前。大約5億年后，光合作用以單細胞生物的形式出現(xiàn)，這種生物代謝二氧化碳并產(chǎn)生氧氣作為副產(chǎn)品。這逐漸改變了我們大氣的化學組成，引發(fā)了大約24億年前的大氧化事件，并最終導致了復雜生命形式的出現(xiàn)。
一個漫長而復雜的化學和生物進化過程隨之而來，最終導致了適合復雜生命的條件和所有已知物種的出現(xiàn)。鑒于這些依賴于時間的步驟的重要性，馬道認為德雷克方程只是故事的一部分。除此之外，他創(chuàng)建了一個數(shù)學框架來估計“溫帶類地行星”(TTP)何時在銀河系的我們這個角落形成，以及微生物生命何時可能出現(xiàn)。
這個框架允許天文學家確定哪些潛在的目標恒星(根據(jù)質(zhì)量、年齡和金屬性)可能是搜索大氣生物特征的最佳候選。正如Madau所描述的，他的方法包括將長壽恒星、系外行星和TTP的本地群體視為一系列數(shù)學方程，這些方程可以作為時間的函數(shù)進行數(shù)值求解:
“這些方程描述了恒星、金屬、巨行星和巖石行星的變化率，以及太陽附近歷史上可居住世界的形成，在這個地方，來自天基和地基設(shè)施的大量新數(shù)據(jù)證明了更詳細的計算是合理的，也是當前和下一代恒星和行星調(diào)查的目標。這些方程本質(zhì)上是統(tǒng)計性的，即它們沒有描述單個行星系統(tǒng)的誕生和演化，而是描述了在太陽100秒差距內(nèi)的TTP數(shù)量(隨著時間)的變化。”
最終，馬道的分析表明，在距離太陽100秒差距內(nèi)，可能有多達10，000顆巖石行星圍繞其恒星的HZs運行。他還發(fā)現(xiàn)，我們太陽系附近TTP的形成很可能是階段性的，開始于大約100-110億年前的恒星形成爆發(fā)，隨后是另一次事件，該事件在大約50億年前達到頂峰，產(chǎn)生了太陽系。從馬道的數(shù)學框架中得到的另一個有趣的結(jié)論表明，100秒差距內(nèi)的大多數(shù)TTP很可能比太陽系更古老，這證實了我們是這個政黨的相對后來者。
同樣有趣的是這項研究對尋找外星生命的意義。使用普遍接受的地球上生命出現(xiàn)的時間線(自然發(fā)生),并應(yīng)用對其他行星上生命存在率的保守估計——德雷克方程的fl參數(shù)——馬道的框架還表明了距離最近的擁有生命的系外行星可能有多遠:
“因此，如果微生物生命在超過1%的TTPs中像在地球上一樣迅速出現(xiàn)(這是一個很大的假設(shè))，那么人們預計最近的、擁有生命的類地行星距離我們不到20 PC[65光年]，”他說。“這可能是下一代大型地面設(shè)施和儀器尋找可居住性標記和生物特征的謹慎樂觀的原因。不用說，檢測生物特征將會非常困難。也有可能生命如此稀少，以至于在一個kpc或更多的KPC中沒有我們可以探測到的生物特征。”
當然，不能保證我們太陽系附近的任何TTP能夠支持生命。自然發(fā)生的原因和共性是最不為人所知的科學追求之一，主要是因為它缺乏數(shù)據(jù)。僅憑一個例子(地球和陸地生物)，科學家們無法自信地說出生命的出現(xiàn)需要什么樣的條件組合。馬道還強調(diào)(像德雷克方程一樣)，他的方法本質(zhì)上是統(tǒng)計的。盡管如此，他的工作在不久的將來可能會對天體生物學產(chǎn)生重大影響。
使用我們的太陽系作為指南，以及許多其他有大量數(shù)據(jù)的參數(shù)(即，恒星的形成，質(zhì)量，大小，金屬含量，以及在恒星赫茲內(nèi)軌道運行的附近系外行星的數(shù)量)，科學家將能夠優(yōu)先使用下一代望遠鏡研究恒星系統(tǒng)。
馬道說:“類地行星的產(chǎn)量和特征將是未來太空旗艦任務(wù)的主要科學指標。隨著尋找系外行星上可居住環(huán)境和生命的機會迅速接近，真正的挑戰(zhàn)是實際設(shè)計最佳的觀測策略。對少數(shù)系外行星大氣的詳細光譜研究必須伴有旨在揭示行星特性趨勢的群體研究和統(tǒng)計研究，以便我們能夠評估生物特征可探測性的可能性。”
作者:休閑
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