Op weg naar de sterren: exoplaneten gezocht! - Tallsay.com
Sinds het begin van de ruimtevaart in de 20e eeuw lijkt het voor de mensheid mogelijk te worden om ooit naar andere sterrenstelsels te reizen.
Links: de Melkweg.
Science-fiction films en tv-series (zoals Star Wars, Star Trek, Battlestar Galactica enz.) haakten daar op in en voerden de mens al ver in een fantasievolle toekomst in de kosmos. Ruimtekolonies, intergalactische reizen en andere levensvormen/beschavingen; het lijkt niet alleen mogelijk, maar bijna om de hoek te liggen.
Menselijke expansiedrift
De mens is bij uitstek een ontdekkingsreiziger. Nadat in de loop van de geschiedenis de kennis en technologie voldoende ontwikkelde om alles op onze eigen planeet zoveel mogelijk in kaart te brengen, richtte men zich op ons zonnestelsel.
De landing op de Maan in 1969 was uiteraard van groot historisch belang en bracht een schat aan gegevens. Met allerlei satellieten en verkenners werden en worden vervolgens ook de Zon en de andere planeten in ons zonnestelsel verkend en bestudeerd.
Kennis brengt echter ook wel eens negatieve informatie. Zo is de onontkoombaarheid dat onze Zon (nu een zogenaamde 'gele dwerg') zich ooit zal ontpoppen tot een 'rode reus' wanneer de waterstofvoorraad in de kern opraakt een vaststaand feit. Een rode reus zwelt eerst enorm op en verzwelgt de planeten die in een te nabije baan erom draaien.
Toegegeven, het zal nog wel zo'n 4 à 5 miljard jaar duren, maar uiteindelijk zal de Zon de Aarde dus vernietigen. Volgens wetenschappers kunnen we dan ook niet vroeg genoeg beginnen om de kosmos te verkennen om te zien of en waar er andere (voor de mens leefbare) planeten kunnen zijn. Eén van die verkenners van de ruimte is bijvoorbeeld de Hubble telescoop.
Exoplaneet gezocht!
Hoewel de wetenschap lange tijd dacht dat de Aarde enig in zijn soort was, weet men inmiddels beter. Met de verbeterde technologie van telescopen en meetinstrumenten is het mogelijk steeds meer te onderscheiden. De Melkweg alleen telt al meer dan honderd miljard sterren en er zijn meer dan honderd miljard sterrenstelsels. Dat daar een sterrenstelsel tussen zit met één of meer op de Aarde lijkende planeten is – puur op basis van kansberekening – absoluut en vaststaand.
Het vinden van een planeet in een ander sterrenstelsel verloopt op dit moment op een aantal verschillende manieren.
Doordat de technologie om planeten waar te nemen sterk is verbeterd, worden enkele planeten al rechtstreeks vanaf de Aarde waargenomen met grote, nauwkeurige telescopen.
Andere planeten worden ontdekt door nauwkeurig de positie van de sterren te meten. Dit vindt plaats door de zogenaamde 'radiële snelheidsmethode'. Hierbij worden de banen van sterren nauwkeurig in kaart gebracht. Als een ster één of meerdere planeten heeft, zal die ster door hun zwaartekracht een klein beetje uit zijn baan worden getrokken. Laat de baan van zo'n ster een bepaald patroon zien, dat blijkt daaruit dat er (minstens) één planeet omheen cirkelt.
Een 'actieve' methode om planeten op te sporen, is via satellieten in de ruimte. Eén ervan is bijvoorbeeld de Kepler-ruimtetelescoop van de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie NASA. De Kepler-ruimtetelescoop observeert specifiek planeten die zich tussen de Aarde en hun respectievelijke ster in bewegen. En met succes: er is op deze wijze een planeet ontdekt die tot op heden nog het meest lijkt op onze Aarde. Deze planeet genaamd Kepler-186f bevindt zich in het sterrenbeeld Cygnus (Zwaan) op ongeveer 500 lichtjaren van de Aarde. Het sterrenbeeld is voor ons in Europa overigens alleen zichtbaar in de zomer.
Hoe vind je een voor de mens leefbare exoplaneet?
Dat is nog niet zo simpel. Op de meeste van de nieuw ontdekte planeten lijkt geen leven (althans zoals wij dat kennen) mogelijk. Veel ervan zijn gasreuzen net als Jupiter en Saturnus in ons eigen zonnestelsel.
Andere hebben te maken met extreme condities; zij draaien om meer dan één ster, zij draaien erg snel (een volledige baan – oftewel een jaar – in een Aardse dag), zij zijn extreem heet of extreem koud of ze ontberen water. Als het te heet is, zullen de complexe moleculen nodig voor het ontstaan van leven uiteen vallen. Als het te koud is, zullen de chemische reacties nodig om de complexe moleculen te vormen niet kunnen ontstaan. En zonder water kan leven zoals wij dat kennen niet ontwikkelen.
Toch zijn er intussen naast de Kepler-186f nog zo'n 20 planeten in andere sterrenstelsels gevonden die voor wat betreft de grootte, de samenstelling en de afstand tot de ster waaromheen zij draaien vergelijkbaar lijken met onze Aarde. Let wel: lijken, want om zeker te zijn, moeten er nog een groot aantal andere factoren worden bekeken.
Eén ervan is of er bijvoorbeeld zuurstof in de dampkring van een exoplaneet aanwezig is. Zuurstof is een belangrijke indicatie voor leven zoals wij dat kennen. Zuurstof bindt zich echter snel aan andere atomen en is daarom niet zomaar 'vrij' in de kosmos te vinden. In de dampkring van de Aarde komt zuurstof wel vrij voor en dat komt omdat het constant door de plantenwereld door middel van fotosynthese wordt geproduceerd uit kooldioxide en water.
Voorlopig zijn de beschikbare meetinstrumenten nog niet in staat om zuurstof in de atmosfeer van een exoplaneet te detecteren. Wetenschappers verwachten echter dat dit binnen 20-30 jaar wel mogelijk zal zijn. Als er dan in de dampkring van een exoplaneet zuurstof kan worden gevonden, kan dit duiden op de aanwezigheid van plantenleven of iets wat er op lijkt. De mogelijke leefbaarheid voor de mens op zo'n planeet zou dan een stuk dichterbij komen.
Is er al leven op exoplaneten?
Nu hoeft de aan- of afwezigheid van zuurstof en planten nog niets te zeggen over het leven op andere planeten. Dat kan immers op een totaal andere manier in elkaar steken en/of zijn ontwikkeld dan wij op Aarde maar kunnen bedenken. Vooralsnog gaat de wetenschap voor het gemak uit van bacterieel leven op andere planeten en worden andere mogelijke vormen van leven of beschaving buiten beschouwing gelaten.
Hoe reis je naar een exoplaneet?
Hoeveel voor de mens leefbare exoplaneten er ook worden gevonden,of ze al leven kennen en/of een al dan niet ontwikkelde beschaving hebben, is voorlopig academisch. De voor de Aarde dichtstbijzijnde ster is Proxima Centauri (zie foto rechts), een zogenaamde rode dwerg. Deze ligt op ruim 4 lichtjaren bij ons vandaan. Wanneer er om deze ster een voor ons leefbare planeet zou draaien (wat voorlopig nog onbekend is), moeten we toch minstens met de snelheid van het licht kunnen reizen (wat voorlopig theoretisch onmogelijk wordt geacht) en dan nog duurt de reis 4 jaar. Het technologische hoogstandje om steeds meer nieuwe, op Aarde lijkende planeten te ontdekken, is één ding. Er naartoe kunnen reizen is echter iets heel anders en ligt voorlopig nog – letterlijk en figuurlijk – ver buiten ons bereik.
(2016) Foto's: Pixabay.com, Wallpapers.com, Wikimedia Commons.
Interessant, heb weer heel wat bijgeleerd.
09/03/2019 07:44
"Toegegeven, het zal nog wel zo'n 4 à 5 miljard jaar duren, maar uiteindelijk zal de Zon de Aarde dus vernietigen. Volgens wetenschappers kunnen we dan ook niet vroeg genoeg beginnen om de kosmos te verkennen om te zien of en waar er andere (voor de mens leefbare) planeten kunnen zijn."
Wij ( de mensen) hebben geen miljarden jaren nodig om de aarde zelf te vernietigen. Dat lukt ons misschien al binnen 100 jaar.
10/03/2019 08:36
Dan wordt het een (ruimte)race tegen de klok.
Prachtig artikel! Leerzaam ook.
Oh prima artikel van je.
Ongelooflijk knap om zoveel informatie over planeten te berekenen en te deduceren vanaf zo'n afstand. Wanneer het tot zulke verre ruimtereizen zal komen, is de vraag, maar dat het eens zal gebeuren, geloof ik direct.
Interessant om te lezen, maar laat mij maar thuis.
Geen zin in een ruimteavontuur?
15/09/2016 16:31
Nee, ik lees er graag over, maar mij niet gezien.
15/09/2016 16:06
Toekomstmuziek, maar wie weet? 100 jaar geleden leek een tocht naar de maan ook nog geheel onmogelijk.