知的生命はどれくらい存在するのか？　　　　　　　~ドレイク方程式~

私たちの住む銀河系内にいくつの文明が存在しているのか。

それを見積もる方程式はドレイク方程式と呼ばれ、

1961年に天文学者フランク・ドレイク氏によって提唱されました。

ドレイク方程式

$N=R_* \times f_p \times n_e \times f_l \times f_i \times f_c \times L$

$N$ ：銀河系に存在する知的生命の数

$R_*$ ：1年間に銀河系で生まれる恒星の数

$f_p$ ：恒星が惑星系を持つ確率

$n_e$ ：１つの惑星系のうちハビタブルな惑星の数

$f_l$ ：ハビタブルな惑星で生命の誕生する確率

$f_i$ ：誕生した生命が知的生命まで進化する確率

$f_c$ ：知的生命が電波通信を行う確率

$L$ ：知的生命が電波通信を行う期間

ドレイク氏は知的生命を「電波で交信できる生命」と定義しており、

$R_*$ から $L$ までの７つのパラメータがわかれば、知的生命の数が求まります。

では、 $N$ がいくつになるのか実際に計算してみましょう！

とはいえパラメータのほとんどがその値がわかっていないので、今回は簡単に見積もってみましょう。

① $R_*$

Wikipediaによると銀河系には2000~4000億の恒星があるそうなので、間をとって3000億個の恒星があるとしましょう。

年齢は若く見積もっても130億年（最古の恒星が132億歳！）とのこと。

130億年の間に3000億の恒星が生まれたとすると… 単純計算で

3000億 ÷ 130億 ≒ 23

つまり毎年23個の新しい星が生まれているらしい。（意外と少ない…？）

もちろん、星も生まれては死んでを繰り返しているので厳密な値はもっと変わるでしょう。

② $f_p$

最近は惑星系がたくさん見つかっているので、期待を込めて今回は１とします。

③ $n_e$

今回はハビタブルゾーン（液体の水が存在できる場所）にある惑星の数としましょう。

太陽系の場合は地球と火星の2個ですね。

他に有名なTRAPPIST-1（トラピスト１）系には３つの惑星がハビタブルゾーン内にあると言われています。

ということで多い方をとって $n_e$ は３とします。

④ $f_l$

ハビタブルなら生命が誕生する…と言いたいところですが、生命の誕生にはハビタブル以外にも色々な要因（隕石だったり陸地の有無だったり）が考えられるので、今回は10%と見積もってみます。

⑤ $f_i$

仮に生命が誕生したとしても、進化の途中で絶滅する可能性も考えられます。

地球でも過去に何度も大量絶滅が起きてるそうですね。

有名なところでは恐竜の絶滅でしょうか。

最近の研究では、過去の大量絶滅の頻度から知的生命まで進化する確率がだいたい15%という結果が出ていたのでその値を使ってみましょう。

⑥ $f_c$

今回は知的生命は必ず電波通信を始めると考えて１とします。

⑦ $L$

この値は見積もりが難しいですが…

電波通信を行うような文明は１万年続くとしましょう。

以上の値を方程式に代入すると…

$N=23 \times 1 \times 3 \times 0.1 \times 0.15 \times 1 \times 10000 = 10350$

今回の見積もりでは、銀河系には約10000の文明が存在するという結果になりました。

10000というと多そうですが、3000億恒星があると考えると少ないような…

現在はパラメータの値のほとんどがわかっていないので大雑把な計算でしたが、

今後研究が進むともっと正確な $N$ が求まりそうですね。

[参考]

天文学辞典

https://astro-dic.jp/drake-equation/