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.