https://frosthead.com

Leven voorbij de aarde

"Toen ik een kind was, " zegt John Grant, "was het grote ding: er zijn miljarden sterren in onze eigen Melkweg, wat zijn de kansen dat het leven niet bestaat?"

Grant, niet langer een kind in status als nog in geest, speelt nu een belangrijke rol bij het bepalen van die kansen. De geoloog van het Centre for Earth and Planetary Studies, onderdeel van het National Air and Space Museum, is een van een half dozijn wetenschappers die verantwoordelijk zijn voor het maken van routes voor Spirit en Opportunity, de twee NASA-rovers die Mars sinds begin 2004 op tekens hebben onderzocht van het leven, verleden of heden.

Onderzoekers ontwierpen de rovers om beelden te verzamelen van rotsen en terrein waar water, de veronderstelde voorwaarde voor het leven, zou kunnen hebben gestroomd. Het succes van Opportunity kwam snel nadat hij landde bij Meridiani Planum, Spirit is een tijdje na de landing tussen de vulkanische rotsen van Gusev Crater. Maar de levensdetectievaardigheden van de rovers zijn beperkt. Ze missen de apparatuur om organische verbindingen te analyseren of fossielen te onderzoeken. (De grap van de missie, zegt Grant, is dat een rover een dinosaurusbot zal zien en niet kan ophalen.) Deze taken zijn gereserveerd voor de Mars Science Laboratory-missie, gepland voor 2010.

De zoektocht naar leven in het universum is echter niet beperkt tot het pad van de rovers. Het is trouwens niet langer beperkt tot Mars, of zelfs het zonnestelsel van de aarde. Meer en meer vinden astronomen in laboratoria en observatoria over de hele wereld bewijs voor de basis van het leven - vooral water - in onze planeetcluster en daarbuiten.

"Naarmate we meer gegevens krijgen over plaatsen buiten de aarde, beginnen we omstandigheden te zien waarin je je hoofd moet krabben en zeggen: 'Dit is een potentieel bewoonbare omgeving', zegt Grant. "Het is geen bewijs, maar je doet de statistieken en ze gaan allemaal in de categorie: In het voordeel van het leven."

Die kolom kreeg halverwege juni nog een controle, toen een groep wetenschappers het idee nieuw leven inblazen dat er ooit een uitgestrekte oceaan bestond op het noordelijk halfrond van Mars. Een paar decennia geleden analyseerden wetenschappers beelden van deze regio en ontdekten wat een kustlijn leek te zijn. Maar een kustlijn van de oceaan heeft een uniforme hoogte en latere topografische tests onthulden grote variatie - op sommige plaatsen scheidde meer dan een mijl de pieken en dalen van het terrein.

Het nieuwe onderzoek, gepubliceerd in de Nature van 14 juni, betoogt dat Mars in de afgelopen miljard jaar of zo de manier heeft veranderd waarop het om zijn as draait. In het proces is een groot deel van de massa van de planeet verschoven op een manier die de afwisseling van de kustlijn op een bepaald niveau verklaart.

De oceaan ebt en vloeit natuurlijk niet langer langs deze grens. Maar het is onwaarschijnlijk dat al het water in het universum is ontsnapt, zegt de hoofdauteur van het onderzoek, J. Taylor Perron van Harvard University.

"We weten dat het leven, zoals we dat kennen, vloeibaar water nodig lijkt te hebben", zegt Perron. "Aan die basisvereiste is mogelijk voldaan op Mars, hetzij wanneer de oceaan aan de oppervlakte bestond, of vervolgens dieper in de korst."

Of wetenschappers in het oppervlak van de planeet kunnen graven en bewijs van water kunnen vinden - en daarmee handtekeningen van het leven - valt nog te bezien. Of ze Massachusetts Institute of Technology, die niet bij de studie was betrokken, in een begeleidend commentaar kunnen. "Het resultaat suggereert ... dat het begrip van de 'blauwe' geschiedenis van de rode planeet verre van volledig is."

Deze afbeelding, gegenereerd met behulp van gegevens van landmeter-ruimtevaartuigen, laat zien hoe een oceaan op Mars meer dan 2 miljard jaar geleden zou kunnen zijn verschenen. (Met dank aan Tyler Perron) Sinds begin 2004 hebben de Mars-rovers afbeeldingen verzameld van rotsen en terrein waar water, de veronderstelde voorwaarde voor leven, ooit stroomde (de weergave van een kunstenaar). (NASA / JPL-Caltech) Dit panorama, gemaakt van een compilatie van Spirit's afbeeldingen, toont het landschap nabij de "Winter Haven" van de rover. (NASA / JPL-Caltech / Cornell) Getijdewrijving veroorzaakt scheuren en richels op Europa's ijzige oppervlak (rode lijnen). De rode vlekken geven aan waar zich ijsblokken hebben verplaatst. (NASA / JPL) De ster Gliese 581. (ESO) Een aarde-achtige planeet (voorgrond, weergave van de kunstenaar), draait Gliese 581 in 13 dagen. (ESO)

Veel wetenschappers geloven dat de blauwe geschiedenis van Europa, een van Jupiter's manen, nog steeds wordt geschreven. Europa draait om de paar dagen om Jupiter heen en deze snelle baan genereert wrijving die het interieur van de maan verwarmt. Om die reden denken sommigen dat er nog steeds een enorme zoute oceaan bestaat onder het bevroren oppervlak van Europa, die misschien twee keer zoveel vloeistof bevat als alle oceanen op aarde samen.

Hoewel de zoektocht naar leven op Mars de aandacht en middelen van Europa heeft afgeleid, biedt de ijzige maan veel aanwijzingen dat het leven daar zou kunnen gedijen, waaronder de aanwezigheid van zuurstof, gehydrateerd zout en misschien fotosynthese. Algen, bacteriën en zelfs dieren bestaan ​​onder vergelijkbare omstandigheden op Antarctica en leven vaak onder ijsplaten.

"Als we Europa tot een hoge prioriteit hebben gemaakt en zorgvuldig hebben nagedacht over waar te landen, denk ik dat er een goede kans is dat we daar tekenen van leven vinden", zegt planetair wetenschapper Richard Greenberg van de Universiteit van Arizona. "Als er vorig leven op Europa was geweest, begrijp ik niet waarom het daar nog steeds niet zou zijn. Het is extreem actief."

Omdat Europa wordt gebombardeerd door straling, konden aardachtige organismen niet aan de oppervlakte leven. Maar ze kunnen slechts enkele voet onder in zichtbare scheuren bestaan. In recente kranten en lezingen heeft Jere Lipps van de Universiteit van Californië, Berkeley, verschillende manieren geschetst waarop het leven op Europa, of zijn overblijfselen, aan het oppervlak kan worden blootgesteld - en ook aan zwervers of orbiters die worden gestuurd om de maan te bestuderen. Deze omvatten plaatsen waar ijs is gekraakt en opnieuw is ingevroren met het leven erin gevangen; blokken ijs die zijn afgebroken, omgedraaid en nu naar het oppervlak kijken; en puin dat zich in richels of diepe spleten bevindt.

Dergelijke blootstellingen betekenen dat verkenningen naar Europa het leven kunnen spotten zonder potentieel moeilijke landings- en graafmissies. "Europa is actief in de zin dat zijn lichaam voortdurend wordt hervormd", zegt Greenberg. "IJs kraakt, opent, sluit. Er is een goede kans dat oceanische stoffen regelmatig naar de oppervlakte komen."

Terwijl Europa en andere locaties in de buurt van de aarde, zoals de maan Titan van Saturnus, veelbelovende plaatsen blijven om water te vinden, hebben sommige wetenschappers hun blik ver buiten dit zonnestelsel gevestigd. Onlangs ontdekte Travis Barman van het Lowell Observatorium in Flagstaff, Arizona, water in de atmosfeer van een planeet op ongeveer 150 lichtjaar afstand - het eerste bewijs voor een planeet buiten het cluster van de aarde.

De planeet, bekend als HD 209458b, bevindt zich in het sterrenbeeld Pegasus en is volledig gemaakt van gas. Gezien vanaf de aarde, komt HD 209458b om de paar dagen voor zijn ster. Tijdens deze fase blokkeert de atmosfeer van de planeet een bepaalde hoeveelheid sterlicht, waardoor Barman de atmosferische componenten kan modelleren. Toen hij zijn modellen vergeleek met afbeeldingen van HD 209458b uit de Hubble-telescoop, bleken die met water in de atmosfeer nauwkeurig te zijn, meldt hij in de Astrophysical Letters van 1 juni.

Een paar weken later kondigde een team van Europese onderzoekers een nieuwe doorbraak buiten dit zonnestelsel aan: de ontdekking van een planeet die ongelooflijk veel op de aarde lijkt. De planeet, ongeveer 20 lichtjaar verwijderd en vijf keer de massa van de aarde, omcirkelt de ster Gliese 581. Enkele jaren geleden vonden wetenschappers een andere planeet - deze vergelijkbaar met Venus - die rond dezelfde ster cirkelde.

De nieuwe planeet is veel dichter bij Gliese dan de aarde bij de zon en voltooit zijn baan in ongeveer twee weken. Maar omdat Gliese kleiner is dan de zon, zou de temperatuur op het oppervlak van deze planeet vatbaar kunnen zijn voor vloeibaar water, melden de onderzoekers in een komende editie van Astronomy & Astrophysics . "De planeet is de dichtst bijzijnde aarde-tweeling", schrijven ze.

Uiteindelijk kunnen echter waterige omstandigheden, of zelfs water zelf, slechts zoveel vertellen over het leven buiten de aarde. De conclusie moet wachten tot krachtigere hulpmiddelen of preciezere verkenningen louter suggestie in solide bewijs omzetten.

"Wij geloven dat het leven, zoals wij het kennen, water nodig heeft om te bestaan, maar de aanwezigheid van water impliceert niet het bestaan ​​van het leven", zegt Barman. "Zonder enig direct bewijs, zal het heel moeilijk zijn om te zeggen of het leven, in welke vorm dan ook, op elke planeet aanwezig is."

Smithsonian.com's lezersforum

Leven voorbij de aarde