Planetenjacht

Voor iemand die is opgegroeid met films als Close Encounters of the Third Kind (zie video), E.T., Star Wars en zelfs Alien is het wellicht niet raar dat ik een bijzondere fascinatie voor buitenaards leven heb ontwikkeld. Het is me zogezegd met de virtuele paplepel ingegoten. Die fascinatie heeft zich vooralsnog godzijdank niet geuit in het gewapend met Spockoortjes afstruinen van allerlei UFO-conferenties, of het angstig omspitten van de eigen ontlasting op zoek naar anale sondes, maar beperkte zich tot het volgen van nieuwsberichten over de zoektocht naar buitenaards leven en het laten draaien van SETI@home-software op mijn PC en laptop. Het nieuws tot dusver kan als volgt kort worden samengevat: er is (nog) niets gevonden.



Maar misschien gaat daar binnen de komende jaren verandering in komen, want de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie NASA zal aanstaande donderdag met een Delta II raket de ruimtetelescoop Kepler de dampkring uitschieten. Kepler zal zich in een baan rond de zon nestelen en het vizier drieënhalf jaar lang richten op een groep van honderdduizend sterren in één van de grote spiraalarmen van onze Melkweg; de Cygnusarm (zie foto). De missie heeft maar één doel; gewapend met de beste telescoop die we ooit de ruimte instuurden, zal Kepler gaan speuren naar aardachtige exoplaneten. Alhoewel Kepler geen buitenaards leven zal kunnen waarnemen, zullen er mogelijk wel planeten ontdekt worden, die net als de aarde, een thuishaven kunnen bieden voor leven, en, wie weet, zelfs intelligent leven.


(Klik op de foto voor de grote versie.)

Sinds 1992 zijn er al meer dan 340 planeten buiten ons zonnestelsel ontdekt en vrijwel wekelijks komt daar een nieuwe bij. Voor die tijd was het überhaupt de vraag of er wel planeten buiten ons zonnestelsel bestonden, maar die vraag is inmiddels beantwoord. De overgrote meerderheid van deze exoplaneten zijn helaas onwaarschijnlijke kandidaten voor buitenaards leven. De ontdekte planeten zijn veelal gasreuzen als Jupiter, oftewel Joviaanse planeten, waarvan eigenlijk wordt aangenomen dat ze niet de juiste voorwaarden bieden voor het ontstaan van leven. Althans, dat geldt voor de gasreuzen zelf; hun manen zouden hiervoor wellicht beter geschikt zijn. Zo heeft een maan van Jupiter, Europa, een vloeibare oceaan onder zijn kilometers dikke ijskorst, waarin mogelijk dankzij vulkanische schoorstenen primitief leven aan het badderen is.

Doordat deze gasreuzen enorm groot en zwaar zijn, oefent hun zwaartekracht een meetbaar effect uit op de ster waar ze omheen draaien. De ster wiebelt een beetje en deze wobble valt waar te nemen met telescopen (zie animatie). De meerderheid van de exoplaneten is op deze manier ontdekt. Deze methode is echter minder geschikt om kleinere, minder massieve planeten mee te vinden. Kepler zal daarom exoplaneten proberen waar te nemen als ze tijdens een overgang het licht van hun ster een ietsiepietsie dimmen. Als planeten voor een ster langs bewegen schijnt de ster gedurende de transitie een fractie minder fel. De ster knipoogt als het ware even. Missieleider William Borucki legt het begeleid door de toepasselijke muziek van Sigur Ros in de volgende video kort uit.



Hoe miniem dat effect is, wordt duidelijk uit onderstaande video, waarin een overgang van Venus voor de zon uit 2004 te zien is. Venus heeft vrijwel dezelfde omvang als de aarde, maar valt vrijwel volledig in het niet bij de grootte van de zon. Zo zal het ook zijn bij de planeten waar Kepler op gaat jagen. Daarbij moet ook nog worden aangetekend dat de sterren die bestudeerd gaan worden op grote afstand van de aarde staan; tussen de dertig en duizend lichtjaar, waarbij een lichtjaar de afstand is die licht binnen een jaar aflegt; ongeveer tien biljoen (!) kilometer. De queeste van Kepler zal derhalve allerminst eenvoudig worden.



Aan de hand van het verminderde sterrenlicht kan met behulp van de Derde Wet van Johannes Kepler de baan en grootte van de ontdekte planeet worden vastgesteld. Niet elke aardachtige planeet is vervolgens een mogelijke kandidaat voor buitenaards leven. De exoplaneet moet zich ook nog binnen de bewoonbare zone van zijn ster bevinden. De afstand tussen planeet en ster moet zodanig zijn, dat het er niet te heet of te koud is. De planeet moet vloeibaar water kunnen herbergen, want dat is volgens astrobiologen een belangrijke voorwaarde voor het ontstaan van leven. Zo bevindt in ons zonnestelsel alleen de Aarde zich in de bewoonbare zone; van de andere drie aardachtige planeten zijn Mercurius en Venus veel te heet en Mars te koud, alhoewel er voor Mars zeker nog hoop bestaat.

Niet alleen Kepler gaat op planetenjacht. De in 2006 in een baan om de aarde gebrachte Frans/Europese ruimtetelescoop Corot speurt de Melkweg al af op zoek naar exoplaneten. Corot heeft echter niet de verfijnde capaciteiten van Kepler tot zijn beschikking, waardoor de gevonden planeten waarschijnlijk alleen tot de categorie gasreuzen zullen gaan behoren. Toch vond Corot in februari de tot dusver kleinste aardachtige planeet buiten ons zonnestelsel. Slechts twee maal zo groot als de aarde is COROT-Exo-7b, maar helaas draait hij zo dicht rond zijn moederster, dat het op het oppervlak van de planeet een onaangename 1000 graden Celsius is. Dat is zelfs te warm voor extremofiele bacteriën.

In 2007 maakte de ESO bekend dat het een planeet had ontdekt met een grondtelescoop in Chili waar mogelijk wel vloeibaar water op te vinden zou zijn. Gliese 581 c bevindt zich in de bewoonbare zone van zijn moederster en zou zodoende precies de juiste temperatuur kunnen hebben. Alhoewel de exacte massa nog een vraagteken blijft, is Gliese 581 c in ieder geval niet meer dan tien keer zo zwaar als de Aarde.

Het hyvesachtige sociale netwerk Bebo organiseerde vervolgens een actie om een signaal, of eigenlijk een soort welkomstgroet, naar de planeet te sturen (zie video). Dit signaal opgebouwd uit meer dan vijfhonderd boodschappen van Beboleden en enkele beroemdheden werd in augustus 2008 naar Gliese 581 c gestuurd. Daar zal de begroeting ter waarde van $40.000,- in 2029 arriveren. Helaas is inmiddels uit nader onderzoek gebleken dat het er door broeikasgassen waarschijnlijk te warm is voor leven, laat staan intelligent leven. Op een antwoord hoeven we zodoende niet te rekenen.




Hoeveel aardachtige exoplaneten Kepler gaat ontdekken, blijft voorlopig nog de vraag. Volgens Alan Boss, de auteur van The Crowded Universe, wemelt het in ons melkwegstelsel en in het heelal van de terrestrische planeten. Boss deed veel theoretisch onderzoek naar planeetvorming en schat het aantal aardachtige planeten in het heelal in de quadriljoenen. De kans dat er op één van die ontelbare planeten leven of zelfs intelligent leven is, lijkt erg groot. Mocht Kepler één of een aantal aardachtige planeten binnen de bewoonbare zone van een ster vinden, dan zullen toekomstige, nog geavanceerdere ruimtetelescopen die planeten gaan bestuderen. Wie weet staat er ergens op die planeten nu een wezen naar de sterren te turen, dat zich ook afvraagt of er nog ander leven is in het heelal.