Zoeken naar de beste omstandigheden voor leven buiten de aarde
Er moet koolstof zijn, en water. Het moet er niet te koud zijn, maar ook niet te warm. En liefst blijven de omstandigheden miljarden jaren lang stabiel. Recent onderzoek laat zien dat er genoeg plekken in het universum eigenschappen hebben die ze mogelijk geschikt maken voor leven. Maar, vertelde hoogleraar Observationele astrofysica Ignas Snellen tijdens zijn lezing voor het Natuurwetenschappelijk Gezelschap Leiden op 15 februari, concrete aanwijzingen voor leven buiten de aarde zijn er nog niet.
Zijn wij uniek?
Snellen begint zijn lezing met een introductie voor leken, waarin hij vertelt over de aarde en diens plek in het zonnestelsel, hoe dat zich bevindt in een ‘rustige buitenwijk van de Melkweg’, en hoe het universum wellicht honderd miljard sterrenstelsels bevat met elk honderd miljard sterren. Hoe uniek is de aarde in dat geheel?
Wetenschappers begonnen hun zoektocht naar signalen voor leven in ons eigen zonnestelsel. Op Mars heeft waarschijnlijk vloeibaar water gestroomd, en de manen van Jupiter hebben als gevolg van hun omloopbanen vloeibare kernen, waardoor er waarschijnlijk vloeibaar water onder hun ijskappen klotst. Is er dus leven op die plaatsen? Het kan, aldus Snellen, maar hij vermoedt van niet.
Verder kijken dan ons eigen zonnestelsel
Astronomen zijn nu op zoek naar aarde-achtige planeten buiten ons eigen zonnestelsel. Het probleem is alleen dat die exoplaneten – planeten in andere zonnestelsels – lastig waar te nemen zijn, vertelt Snellen. Hij geeft een analogie voor de afstand: als een voetbal onze zon is, staat de aarde als een kraaltje op 10 meter er vandaan, en Jupiter is dan een pingpongbal op 50 meter. De eerstvolgende voetbal ligt dan in Afrika, met eromheen draaiende kraaltjes: ons dichtstbijzijnde buurzonnestelsel.
Niet kunnen zien, maar toch kunnen meten
Sterren geven zoveel licht dat exoplaneten moeilijk te observeren zijn. Indirecte metingen bieden uitkomst om toch informatie over die planeten te vergaren. Door bijvoorbeeld gebruik te maken van het Dopplereffect kunnen wetenschappers afleiden of er planeten rondom een ster draaien en zo ja, hoeveel. Door de wederzijdse aantrekkingskracht van planeet en ster wiebelt de ster namelijk een klein beetje om het gezamenlijke zwaartepunt. Door die wiebel te meten en terug te rekenen, kunnen wetenschappers afleiden hoeveel planeten er zijn en hoe zwaar deze zijn.
Ook planeetovergangen zijn uiterst informatief. Telkens als, vanuit ons gezien, een planeet voor zijn ster langs gaat, zal iets minder sterlicht onze aarde bereiken. Deze kleine dipjes in lichtintensiteit zijn voor astronomen waarneembaar, en ook om te rekenen naar planeeteigenschappen. Zo kan bijvoorbeeld de grootte van een planeet bepaald worden.
Dwergsterren onderzoeken
Het planeetovergangenonderzoek heeft ook een nadeel bij de zoektocht naar geschikte omstandigheden voor leven, vertelt Snellen. Immers: alleen wanneer een planeet vaak voor zijn ster langs gaat is er genoeg data om nauwkeurige berekeningen te kunnen doen. Daarom worden met deze methode vooral planeten ontdekt die dicht bij hun ster staan – die hebben de kortste omlooptijden. En door die korte afstanden is het vermoedelijk zo warm op de planeten, dat leven er niet mogelijk is.
Dwergsterren, daarentegen, bieden wel veel kans om leven bij in de buurt te vinden, redeneert Snellen. Deze zenden maar weinig licht uit, dus als er planeten dichtbij staan zouden de omstandigheden er wel eens precies goed kunnen zijn. Onze sterrenbuurman Proxima met de bijbehorende, in 2016 ontdekte exoplaneet Proxima b is wat dat betreft een kanshebber.
Misschien toch wel de enigen
Astronomen kunnen veel meten en afleiden, concludeert Snellen, zeker met nieuwe megatelescopen als de toekomstige nieuwe James Webb en Extremely Large Telescope. Maar besluit hij: 'De aarde als wieg van de mensheid zou wel eens uitzonderlijker kunnen zijn dan we denken.'
Deze lezing gemist? Kijk de live stream terug.
Geïnteresseerd in andere lezingen van het Natuurwetenschappelijk Gezelschap Leiden? Ga naar de agenda of het archief met verslagen en live streams.