Stel je voor: meer dan 4.500 exoplaneten ontdekt, en de vraag brandt op ieders lippen: zijn we eindelijk op het spoor van buitenaards leven?
De lange reis van een oud idee
Al meer dan 2300 jaar geleden stelden Griekse filosofen, onder wie Epicurus, zich een oneindig en bevolkt universum voor, gemaakt uit atomen. Maar ja, toen was er een Aristoteles, met zijn eindige heelal begrensd door de buitenste sterrenhemel. Zijn prestige was zo groot, dat Epicurus’ visie het niet haalde. Binnen dit geocentrische universum was de aarde hét centrum en de enige plek waar leven of intelligentie mogelijk zou zijn. Sorry Mars, Jupiter en exoplaneten: jullie zagen er eeuwenlang bekaaid af.
Tijdens de Renaissance stak het idee van een gevuld universum zijn kop weer op. Giordano Bruno durfde te beweren dat er oneindig veel andere werelden bestonden, vol leven en bewustzijn. Een gewaagde uitspraak waarvoor hij de brandstapel op ging – letterlijk. Gelukkig verliep de rest van de geschiedenis met minder vlammen.
In 1609 zette Galileo Galilei als eerste een telescoop op het heelal en ontdekte bijvoorbeeld de fasen van Venus en de manen van Jupiter. De aarde verloor haar troon als middelpunt van het universum. En wat blijkt: we draaien vrolijk mee tussen miljarden andere werelden.
Hoe vangen we een exoplaneet?
Pas in de 20e eeuw kwamen exoplaneten langzaam terug op de kaart, onder meer dankzij Zwitserse onderzoekers Michel Mayor en Didier Queloz – in 2019 beloond met de Nobelprijs. Ondanks het idee dat de wetten van de fysica overal gelden, bleven ontdekkingen van exoplaneten uit of werden niet bevestigd. Het onderwerp was bijna taboe. Maar toen Mayor en Queloz begin jaren ’90 succes boekten, ging het snel: lawines van ontdekkingen volgden.
We staan inmiddels op meer dan 4.500 bevestigde exoplaneten, vooral dankzij NASA’s Kepler-sonde (gelanceerd in 2009). En dat is nog maar het begin, want planetenstelsels blijken eerder regel dan uitzondering.
Hoe sporen we die planeten op? Met veel geduld en een arsenaal aan technieken, want rechtstreeks zien lukt vrijwel nooit (een planeet verdwijnt in het licht van de moederster, alsof je een fruitvlieg wilt spotten in het grootlicht van een auto op 10 km afstand). Gelukkig zijn er omwegen:
- Astrometrie: De zwaartekracht van een planeet trekt aan haar ster. Door de positie van die ster precies te meten, merk je dat er iets aan knabbelt aan haar plek. Zo werd in ons eigen zonnestelsel Neptunus ontdekt.
- Doppler-methode: Beweging veroorzaakt door de zwaartekracht van een planeet zorgt dat het licht van de ster blauw wordt als ze naar ons toekomt, rood als ze weg beweegt. Uit deze kleurvariaties volgt de massa van de planeet.
- Transitiemethode: Kepler mat drie jaar lang de helderheidsdaling van sterren wanneer een planeet ervoor langs schuift (een zeldzaam toeval, maar op kosmische schaal toch goed voor flink wat ontdekkingen). Hiermee bepaal je onder andere hoe lang een planeet nodig heeft voor een rondje om haar ster.
Missies zoals Cheops (gelanceerd in 2019) gaan nog verder en proberen bestaande exoplaneten nauwkeurig te karakteriseren. Zo zoeken astronomen naar ‘biomarkers’ als waterdamp, CO2 of methaan – aanwijzingen dat een planeet met een atmosfeer leven zou kunnen herbergen.
Wat maakt een planeet bewoonbaar?
Tot nu toe kennen we maar één vorm van leven: onszelf. Daardoor denken we nogal aards en verwachten we een ‘niet te warm, niet te koud’ planeetje waar vloeibaar water kan voorkomen. Water is essentieel: het beschermt cellen tegen kosmische straling en uv, en helpt organische stoffen samenkomen.
Maar daarmee zijn we er nog niet. Idealiter beschikt een leefbare wereld ook over een magnetisch veld – opnieuw als beschermengel tegen kosmische straling. Overigens: hoe leven precies ontstaat, blijft een raadsel. De stap van aminozuren naar DNA? Geen idee. Sommigen stellen voor dat kometen of asteroïden leven naar planeten hebben gebracht, maar dat verschuift het mysterie slechts.
Onze instrumenten zijn voorlopig vooral gevoelig voor ‘super-aardes’, zo’n vier keer zo zwaar als onze blauwe bol. Maar inmiddels weten we ook dat de natuur véél fantasierijker is dan onze verbeelding. Er zijn bijvoorbeeld totaal andere planeten ontdekt dan in ons eigen zonnestelsel, waaronder ‘hete Jupiters’: gasreuzen die verraderlijk dicht bij hun ster zweven, terwijl ze oorspronkelijk aan de rand van hun systeem werden geboren. Verrassing! Gelukkig weten we inmiddels hoe die migratie werkt.
Zingeving op kosmische schaal
Het idee dat het universum naar leven neigt, wordt aantrekkelijker bij elke potentieel bewoonbare planeet. Maar het universum vol bacteriën? Dat zou voor sommigen een anticlimax zijn. Bewustzijn is nodig om schoonheid en harmonie te waarderen – voorlopig een taak die bij ons mensen ligt.
Overigens: de fysieke constanten en beginvoorwaarden van het universum lijken bizar precies afgestemd. Een minuscule wijziging, bijvoorbeeld op de 60e decimaal van de dichtheid, en niets zou nog mogelijk zijn. Geen zware sterren, geen chemie van het leven. Dat roept levensbeschouwelijke vragen op; de ene haalt daar een scheppend principe uit, de ander (zoals een boeddhist) hoeft daar geen god bij.
Sommigen dromen van een ‘galactische club’ die ons observeert en ons domweg negeert omdat we nog te primitief zijn (de ‘kosmische zoo’). Want denken dat wij de enige denkende wezens zijn, is toch wel erg ouderwets geocentrisch. Misschien hebben geavanceerde beschavingen zich allang vernietigd – laten we hopen dat dit niet ons voorland is.
Terwijl we doorgaan met de zoektocht naar leven elders, is het duidelijk: de enige planeet met bewezen bewustzijn is deze. Tijd dus om haar te koesteren… én onze nieuwsgierigheid naar de sterren levend te houden.
