Op zoek naar een tweede thuis

Of je nu de hoop bent ver­loren door de prob­le­men met het kli­maat, op ont­dekking wil gaan in het onbek­ende of de grond­stof­fen van andere plan­eten op ille­gale wijze wil ont­gin­nen om jezelf te ver­rijken, iedereen lijkt wel een reden te hebben om geïn­ter­esseerd te zijn in lev­en op andere plan­eten. Astronomen houden zich al eeuwen­lang bezig met de vraag of er ander lev­en is in het hee­lal en of wij miss­chien ooit andere plan­eten zullen kun­nen bewo­nen. En het zal je miss­chien ver­bazen, maar ze begin­nen langza­mer­hand antwo­or­den te kri­j­gen op die vra­gen.

You can run, but you can’t hide

Om een nieuwe thuis te vin­den, kan je eerst in je eigen straat gaan kijken of er een leuk gevelt­je is. Tot 1992 was de enige plaats waar men harde bewi­jzen had van plan­eten ons eigen zonnes­telsel. Dat zijn zeven plan­eten en een hand­vol inter­es­sante manen. Het echte onder­zoek begon echter pas toen we exo­plan­eten ont­dek­ten: plan­eten buiten ons zonnes­telsel. Ondanks het feit dat die gigan­tisch ver liggen en dus moeil­ijk te vin­den, heeft de weten­schap enkele meth­od­es ontwikkeld om dit toch klaar te spe­len.

Wan­neer een pla­neet voor een ster roteert kun­nen we dit van op de aarde zien als een heel kleine flikker­ing in het licht van die ster. Zo kan je ont­dekken of een bepaalde ster plan­eten heeft. Die meth­ode heet tran­si­tiefo­tome­trie. Een tweede meth­ode maakt gebruik van ver­schillen in de radiële snel­heid, de snel­heid waarmee een ster van of naar de aarde toe beweegt. Een exo­pla­neet zal met zijn zwaartekracht zijn ster wat doen afwijken van haar verwachte baan en snel­heid.

Deze tech­nieken, en nog enkele anderen, hebben voor een explosie aan nieuwe poten­tieel bewoon­bare plan­eten gezorgd. Anno 2019 hebben we al notie van 4109 exo­plan­eten waaruit we nu kun­nen begin­nen kiezen. Voor een oplet­tende lez­er die nu denkt: ‘Exo­plan­eten kun­nen toch ook exo­ma­nen hebben waar ik mijn exoboerder­i­jt­je met exoschapen kan starten?’ Ja, exo­ma­nen zijn mogelijk, maar ze zijn nóg klein­er en tot op heden zijn er nog geen tele­scopen die deze minus­cule ruimteste­nen kun­nen waarne­men.

Das Leben der Anderen

Er bestaan dus meth­od­es om op zoek te gaan naar nieuwe plan­eten en we hebben er een hoop. Dat is een goede start, al willen we natu­urlijk niet zomaar exo­plan­eten ont­dekken, maar plan­eten waarop wij, of nog onbek­ende aliens, kun­nen lev­en. Om dit te onder­zoeken bestaan er twee ver­schil­lende benaderin­gen. In de eerste benader­ing gaan wij op zoek naar plan­eten die lijken op de aarde in de hoop dat, gezien de omstandighe­den op aarde tot lev­en geleid hebben, die omstandighe­den daar er zich ook toe moeten lenen.

Het ken­merk dat de Aarde ver­schil­lend maakt van andere plan­eten is de aan­wezigheid van water. De meeste weten­schap­pers gaan er dan ook van uit dat water de doorslaggevende fac­tor is voor soorten om te kun­nen over­leven. Niet iedere pla­neet kan echter zomaar water hebben. Plan­eten moeten op pre­cies de juiste manier rond hun ster draaien om exact de juiste tem­per­atu­ur te hebben zodat dat water niet ver­dampt of bevri­est. De zone waarin de afs­tand van pla­neet tot ster aan deze eis vol­doet wordt ook wel de bewoon­bare zone genoemd. Verder is ook de atmos­feer erg belan­grijk. Zo is een belan­grijke eigen­schap van onze atmos­feer dat die gevaar­lijke stral­ing buiten– en zonnes­tralen bin­nen­houdt. Dat laat­ste staat bek­end als het broeikas­ef­fect. Ook helpt het als er een grote hoeveel­heid zuurstof aan­wezig is in de atmos­feer.

Som­mige weten­schap­pers vin­den de vorige aan­pak echter te con­formistisch. Boven­di­en, lat­en we eerlijk zijn, is hij vrij saai en afgeza­agd. Zijn er echt geen nieuwe manieren om te bepalen of een pla­neet goed genoeg is voor ons? Zij stellen dat niet al het lev­en in het uni­ver­sum dezelfde vorm moet aan­nemen als het lev­en zoals wij het ken­nen op onze pla­neet. Zo zijn er nu mensen als MIT-pro­fes­sor Sara Sea­ger, die op zoek gaan naar alle mogelijke mol­e­c­u­laire com­bi­naties die een biol­o­gisch organ­isme kun­nen onder­s­te­unen. Maar het vin­den van zo’n com­bi­naties is lang en moeil­ijk werk, dat vaak “Meer lijkt op het willekeurg samen­plaat­sen van let­ters dan op een gecoördi­neerd onder­zoek”, aldus pro­fes­sor Sea­ger.

Trappisten en Centaurs

Het feit dat er nog geen duidelijke cri­te­ria zijn om de bewoon­baarheid van een pla­neet te bepalen, heeft de weten­schap er niet van weer­houden alvast op zoek te gaan naar enkele mogelijke kan­di­dat­en. De vol­gende lijst plan­eten kun je gebruiken als een immo­bil­iën­li­jst­je voor buite­naardse ver­huizin­gen.

Kep­pler-452b

Deze pla­neet staat ook wel bek­end als ‘Aarde 2.0’ of ons lang ver­loren neef­je. Van alle bek­ende exo­plan­eten is deze pla­neet dan ook één van de groot­ste kan­sheb­bers om leef­baar te zijn. En op veel vlakken is 452b inder­daad een kopie van onze favori­ete blauwe bol. Er is een rot­sachtige bodem, z’n ster lijkt sterk op onze zon, de pla­neet bevin­dt zich ongeveer even ver van zijn ster en zelfs de rotatie lijkt zeer sterk op die van ons. Het enige ver­schil is dat de pla­neet veel zwaarder is dan de onze, de zwaartekracht er twee keer zo sterk is en er over­al vulka­nen zijn. Dat alles zorgt ervoor dat we 452b de Verenigde Stat­en onder de exo­plan­eten kun­nen noe­men: over het alge­meen lijkt het sterk op wat wij gewoon zijn, maar het is alle­maal een beet­je bom­bastis­ch­er.

Er zijn echter ook tege­nar­gu­menten. Allereerst is er het prob­leem dat het bestaan van 452b tech­nisch gezien nog niet bewezen is. We kun­nen de pla­neet dus enkel als een goede mogelijke kan­di­daat zien. Een tweede prob­leem is dat Kep­pler-452 een hele oude ster is. En hoe oud­er een ster is, hoe meer hitte en stral­ing die afgeeft. Het is dus mogelijk dat dit desas­treuze gevol­gen heeft voor de over­lev­ingskansen op deze pla­neet. Maar som­mige weten­schap­pers bew­eren dat 452b’s grootte de pla­neet miss­chien afkoelt en de vulka­nis­che lucht de atmos­feer behoedt tegen de stral­ing. Willen we liev­er een oude aftake­lend VS of een nieuw bruisend Chi­na met een zacht social­is­tisch kan­t­je? Dat dacht­en we al.

TRAP­PIST-1d

Voor je het vraagt: ja, inder­daad zoals het bier. En dat is geen toe­val. TRAPPIST staat namelijk voor ‘Tran­sit­ing Plan­ets and Plan­etes­i­mals Small Tele­scope’ en werd uit­gevon­den door Bel­gis­che weten­schap­pers die een excu­us zocht­en om hun tele­scoop naar bier te ver­noe­men. Door die vreemde samen­loop van omstandighe­den zijn er nu dus een hoop ster­ren en plan­eten die naar Bel­gisch bier ver­noemd zijn.

Er bestaat waarschi­jn­lijk geen beter plan­e­tair equiv­a­lent van Bel­gië dan deze pla­neet. Trap­pist-1d is een erg kleine pla­neet, slechts ongeveer der­tig pro­cent zoals de aarde. De pla­neet is ook maar veer­tig licht­jaren van ons ver­wi­jderd, wat in plan­e­ten­taal wil zeggen dat het erg dicht­bij is. Een jaar duurt er maar vijf dagen en de pla­neet roteert heel dicht rond zijn ster. Als we de afs­tand tussen de aarde en de zon als één meter zouden voorstellen, is de afs­tand tussen 1d en de Trap­pist twee cen­time­ter. Klein, dicht­bij en een hoop ver­jaarda­gen. Ideaal voor een Belg dus. Het kan een gezel­lig onderon­sje wor­den, gezien onze excessieve lint­be­bouwing plaatsver­spilling is. Er is dan ook enkel plaats voor énkel de Belg. 

Trap­pist-1d is tot op heden ook een van de groot­ste kan­sheb­bers op lev­en. Op de Earth Index, een lijst met plan­eten die het meeste op de aarde lijken, haalt het zelfs de hoog­ste score met een overeenkomst van 91%. Het grote tege­nar­gu­ment is echter dat er te veel broeikas­gassen op de pla­neet aan­wezig zouden zijn, waar­door het er veel te warm is. Toch zouden we de Bel­gis­che regering graag willen aans­poren de Trap­pist te verov­eren.

Prox­i­ma Cen­tau­ri b

Oftewel onze aso­ciale buur, die nog nooit iets van zich heeft lat­en horen. Prox­i­ma Cen­tau­ri b (PCb) is de dicht­ste exo­pla­neet bij ons zonnes­telsel en is min­der dan vijf licht­jaren van ons ver­wi­jderd. PCb bevin­dt zich in de bewoon­bare zone van zijn ster en zou dus wel eens water kun­nen hebben en bewoon­baar kun­nen zijn. Toch zijn er twee grote tege­nar­gu­menten.

Ten eerste is Prox­i­ma Cen­tau­ri een ster die veel last heeft van zon­newinden, stromen van geladen deelt­jes die ontsnap­pen aan de opper­vlak­te van een ster. Daar­door is de kans groot dat PCb zeer radioac­tief is en dat de atmos­feer er at best zeer onsta­biel is. Als er dus al lev­en is, bevin­dt dat zich onder de grond. Een tweede prob­leem is dat de pla­neet waarschi­jn­lijk syn­chroon roteert oftewel steeds met dezelfde kant naar zijn ster gericht staat. Daar­door is er één gloeiend hete kant en één ijsk­oude kant, die alweer lev­en erg moeil­ijk maakt. Tussen de twee zones is er waarschi­jn­lijk wel een ‘Twi­light Zone’ waar lev­en mogelijk is. Wij ver­heugen ons alvast op de ont­moet­ing met de mol-aliens die hier lev­en. 

Signs

Ondanks al deze poten­tiële kan­di­dat­en hebben we dus wel nog steeds geen buite­naardse vriend­jes gevon­den. Dat op zich is al vrij gek, want de meeste weten­schap­pers gaan ervan uit dat er miljoe­nen en miljoe­nen aan andere leef­bare plan­eten moeten bestaan. Frank Drake, Amerikaanse astronoom en astro­fysi­cus, bedacht in 1961 een wiskundi­ge for­mule waarmee hij de waarschi­jn­lijkheid kon bereke­nen hoeveel andere leef­bare plan­eten er moeten bestaan. Deze vergelijk­ing, die bek­end­staat als de Drake-vergelijk­ing, bevat een hele hoop vari­abe­len en dus ver­schilt het antwo­ord op de vergelijk­ing ook van dataset tot dataset. Zo zouden er vol­gens de resul­tat­en van de Hub­ble Space Tele­scope meer dan zes mil­jard andere bewoon­bare plan­eten moeten zijn, ter­wi­jl de resul­tat­en van de Kep­pler-missie dan weer bew­eren dat één op de zes ster­ren een aarde-achtige pla­neet moeten hebben.

De posi­tieve resul­tat­en van de vergelijk­ing zijn echter mis­lei­dend, aangezien we ondanks de grote hoeveel­heid lev­ende wezens nog nooit een alien ont­moet hebben. De dis­crepantie tussen deze posi­tieve inschat­ting en de reële hoeveel­heid ont­dek­te aliens staat bek­end als de ‘Fer­mi-para­dox’. Veel weten­schap­pers hebben al een antwo­ord proberen for­muleren op de para­dox. Som­mi­gen stellen dat soorten nooit lang genoeg lev­en om elka­ar te bereiken, anderen stellen dan weer dat we veel te opti­mistisch zijn over de hoeveel­heid soorten die ‘intel­li­gent’ genoemd kun­nen wor­den of de hoeveel­heid plan­eten die bewoon­baar zijn. 

Maar één ding is zek­er: het zal nog even duren voor wij alle­maal trotse Trap­pis­ten kun­nen wor­den.