Astronomen schatten dat er misschien tientallen planeten ter grootte van de aarde in onze buurt zijn - laten we zeggen binnen ongeveer 75 lichtjaar afstand - en sommige van hen wemelen misschien van het leven. Terwijl ze vaag de ruimte in schijnen, sturen ze fotonen - lichtdeeltjes - naar de aarde stromen. Elk van deze kosmische boodschappers zou buitenaards leven kunnen inluiden. Helaas kan niemand op aarde ze interpreteren. Nog.
gerelateerde inhoud
- Young Innovators in the Arts and Sciences
- Het laatste woord
Het probleem is dat planeten rond sterren draaien - en dat de fotonen van een ster de planeet overstemmen. "De ster is echt, echt helder", zegt Lisa Kaltenegger, 30, een astrofysicus in het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics in Cambridge, Massachusetts. "Voor elke tien miljard fotonen van de ster krijg je er misschien een van de planeet."
Als iemand dat eenzame foton kan vinden, is het Kaltenegger. Ze heeft haar carrière besteed aan het proberen om lichtdeeltjes haar opdracht te laten doen. Nu maakt ze deel uit van een internationale zoektocht om een vloot van satellieten te bouwen die licht van verre, aardachtige planeten zullen vangen. Een planeet die leven herbergt - tenminste het leven zoals wij het kennen - zou water, ozon, koolstofdioxide, methaan en bepaalde andere moleculen moeten hebben. Het is te hopen dat de satellieten deze ingrediënten zullen detecteren door planetaire fotonen te analyseren. Er is zelfs een kans dat toekomstige satellieten een veelzeggend molecuul zoals stikstofoxide oppikken, dat uiterst zeldzaam is in de steriele diepten van de ruimte, maar wordt uitgestoten door organismen zoals bacteriën.
Pas in het afgelopen decennium hebben astronomen planeten - zo'n 200 tot nu toe - kunnen spotten in verre zonnestelsels. Maar planeetjagers kunnen de meeste van deze planeten niet direct zien. Wat ze zien is het karakteristieke wiebelen van een ster die wordt getrokken door een planeet die in een baan om de aarde draait - vooral grote, gasvormige, Jupiter-achtige planeten met voldoende zwaartekracht om de wiebels waarneembaar te maken. Kleinere, aardachtige planeten - die waarvan wetenschappers denken dat ze het leven kunnen herbergen - zijn veel moeilijker te vinden. En in elk geval geven stellaire wiebels geen idee of een planeet onvruchtbaar en rotsachtig is of barst van buitenaardse beesten.
Dit is de reden waarom NASA en zijn Europese tegenhanger, ESA, een vloot van op satellieten gebaseerde ruimtetelescopen op de planeet hebben ontworpen. In plaats van het bestaan van planeten af te leiden, zouden deze telescopen, die in formatie vliegen, allemaal naar een verre zon staren. "Je staart lang, blokkeert het sterrenlicht om de vage gloed van de planeet te ontdekken", zegt Kaltenegger, adviseur van het NASA / ESA-project. Omdat de telescopen allemaal op hetzelfde object focussen, kunnen ze hun observaties combineren en, zoals golven op een strand die elkaar opheffen wanneer ze tegen elkaar botsen, zullen de telescopen fotonen van sterren annuleren of op zijn minst verzachten, waardoor planetaire fotonen om op te vallen. "Zodra je die fotonen hebt", zegt Kaltenegger, "moeten ze je iets vertellen" - niet alleen de grootte en temperatuur van de planeet, maar ook, voegt ze glimlachend toe, of het bewoond is. "Misschien kun je het leven vinden - vind je dinosaurussen of wat dan ook."
Als student aan de Universiteit van Graz in Oostenrijk werd Kaltenegger, die werd geboren in Kuchl, Oostenrijk, verscheurd tussen astronomie en biofysica. Zelfs terwijl ze licht van verre sterren analyseerde, gebruikte ze lasers als "optische pincetten" die kleine objecten - zoals cellen - konden manipuleren en op een dag nuttig kunnen zijn voor de behandeling van kanker. Maar niet door haar. "Ik denk dat kankeronderzoek belangrijk is, " zegt ze, "maar extrasolar planeten zijn zo'n nieuw veld dat een jonge onderzoeker het verschil kan maken."
Kaltenegger heeft computerprogramma's geschreven om te simuleren hoe de aarde er in het verleden op verschillende momenten uit een verre ster zou hebben uitgezien - om het gemakkelijker te maken een zusterplaneet te herkennen op elk punt in zijn evolutie. Maar de laatste tijd hebben zij en haar collega's moeten werken aan het verlagen van de kosten van de voorgestelde ruimtevloot zonder de mogelijkheden te verminderen. Het lanceren van zelfs drie van dergelijke satellieten kan meer dan een miljard dollar kosten, en met NASA die zich opmaakt voor maanmissies, is de planeetzoekmissie op zijn best precair. "Er is nog enige hoop", zegt Kaltenegger. "Het is niet dood; het staat voor onbepaalde tijd vast."
Kaltenegger vestigt haar eigen hoop op de flottielje op minder geavanceerde telescopen die op een andere manier aardachtige planeten spotten. In december 2006 lanceerde ESA bijvoorbeeld een satelliet met de naam COROT, die het vage dimmen van een ster zou moeten kunnen herkennen wanneer een planeet ervoor passeert. "Als we echt heel veel geluk hebben, ziet het planeten op aarde-grootte", zegt Kaltenegger. "Als COROT zegt:" Kijk daar ", denk ik dat het publiek zal zeggen:" Laten we het doen. "
Lees meer over Lisa Kaltenegger in onze Last Word-vragenlijst
Charles Seife, hoogleraar journalistiek aan de Universiteit van New York, schrijft een boek over de zoektocht naar fusie-energie.
