De jacht op tekenen van intelligent leven elders in de kosmos is frustrerend stil geweest. Maar misschien is de reden dat buitenaardse wezens niet praten, omdat ze te maken hadden met brutaal hoge doses straling. Als iemand daarbuiten is, leeft hij misschien diep onder uitgestrekte oceanen, waardoor het onwaarschijnlijk is dat hij zou willen communiceren met oppervlaktebewoners.
gerelateerde inhoud
- Kunnen we glow-in-the-dark-aliens van de aarde zien?
- Mysterious Martian "Bloemkool" kan de nieuwste hint van buitenaards leven zijn
- Was de "Wow!" Signaal van buitenaardse wezens of een komeet Flyby?
- Een reis naar Mars kan hersenschade veroorzaken
Een nieuwe analyse van kosmische evolutie suggereert dat planeten in het vroege universum werden dichtgeslagen met uitbarstingen van straling die duizenden tot miljoenen keren hoger waren dan de aarde ooit heeft meegemaakt. Dat komt omdat zwarte gaten en stervorming krachtiger waren tijdens deze tijdvakken, en alles in het universum was ook veel dichter bij elkaar, waardoor dichtere doses straling mogelijk waren dan planeten vandaag de dag.
"We leven in een rustige tijd in het universum", zegt Paul Mason van de Staatsuniversiteit van New Mexico. "Het verleden is veel gewelddadiger geweest, vooral op de korte termijn."
Mason werkte samen met Peter Biermann van het Max Planck Instituut voor Radioastronomie in Duitsland om te begrijpen hoe straling van zowel binnen als buiten sterrenstelsels de evolutie van het leven zou kunnen beïnvloeden. Ze ontdekten dat het leven op de oppervlakken van planeten het moeilijk zou hebben gehad om zich vast te houden in de eerste helft van het 13, 8 miljard jaar oude leven van het universum.
Om tot hun conclusie te komen, heeft het tweetal het zich uitbreidende universum teruggewikkeld om de impact te begrijpen die dichtere galactische buurten in het verleden op elkaar hadden kunnen hebben. Ze onderzochten ook de rol die het magnetische veld van de Melkweg kan hebben gespeeld op het leven in ons eigen stelsel. Mason presenteerde de resultaten eerder deze maand tijdens de 227e bijeenkomst van de American Astronomical Society in Kissimmee, Florida.
Sommige van de gevaarlijkste regio's voor het leven in alle tijdperken zijn die met frequente stervorming, zoals het centrum van een melkwegstelsel. Dat komt omdat waar sterren worden geboren, ze ook sterven. Wanneer die sterfgevallen als gewelddadige supernova's komen, kunnen planeten in de buurt worden doordrenkt met straling of worden ontdaan van hun beschermende atmosfeer, waardoor het leven aan het oppervlak wordt blootgesteld aan nog meer straling van sterren en andere kosmische bronnen.
Stervorming is een voortdurend probleem in sterrenstelsels, maar volgens Mason vonden zowel de geboorte van sterren als hun explosieve sterfte sneller plaats in de vroege jaren van de Melkweg.
"Door de geschiedenis van de Melkweg heen zien we dat er veel stervorming heeft plaatsgevonden, meestal in het verleden, " zegt Mason.
Galactische centra maken ook slechte buren omdat de meeste superzware zwarte gaten bevatten. Deze zwarte gaten voeden zich vaak actief, waardoor schadelijke straling naar planeten in de buurt wordt geslingerd. Hoewel het centrale zwarte gat van de Melkweg vandaag niet actief is, zegt Mason dat er een goede kans is dat het in het verleden was.
Zelfs dan waren de buitenwijken van sterrenstelsels, waar de vorming van sterren kalm is en er geen superzware zwarte gaten zijn, misschien niet zo veilig als ooit gedacht. De Melkweg en andere sterrenstelsels hebben hun eigen zwakke magnetische velden. En volgens natuurkundige Glennys Farrar van de Universiteit van New York, terwijl de primaire bron van het magnetische veld van de Melkweg een mysterie blijft, kunnen de effecten ervan zowel nuttig als schadelijk zijn voor het evoluerende leven.
Geladen deeltjes van supernovae en superzware zwarte gaten kunnen bijvoorbeeld interageren met het galactische magnetische veld, dat vervolgens de schadelijke stralen zou verspreiden. Kosmische stralen kunnen 10 miljoen jaar in het veld overleven, voegt Mason toe, waardoor ze voldoende tijd hebben om door te dringen naar de buitenranden van een sterrenstelsel.
"Je zou ver van het centrum kunnen zijn en toch worden beïnvloed door wat er in het centrum gebeurt", zegt Mason. Over het algemeen kunnen de stralingsniveaus in de eerste helft van het leven van het universum duizend keer hoger zijn in de sterrenstelsels, maar pieken vanuit de galactische centra omdat de centrale zwarte gaten die worden gevoed tot wel 10 miljoen keer hoger kunnen komen, wat een dramatische toename die slecht kan zijn voor het leven op het oppervlak.
"Voor een bepaald sterrenstelsel in het universum zouden de uitbarstingen van zijn eigen galactisch centrum waarschijnlijk de meest schadelijke bronnen van kosmische straling zijn", zegt Mason.
Als het leven zou evolueren onder een oceaan of ondergronds, zou het kunnen worden afgeschermd van sommige of alle straling. Mason wijst er echter op dat voor het pad naar complexe samenlevingen op aarde leven nodig was dat van de zeeën naar het land ging. Het is mogelijk dat buitenaardse samenlevingen kunnen bestaan onder de oceanen van andere planeten, hoewel het vinden van tekenen daarvan met de technologie van vandaag extreem moeilijk zou zijn.
Een vleugje goed nieuws komt van bolvormige clusters, groepen van zwaartekrachtsgebonden sterren die in een baan om sterrenstelsels draaien. De Melkweg heeft meer dan 150 van deze satellieten, terwijl grotere sterrenstelsels honderden of zelfs duizenden kunnen bevatten.
De Hubble-ruimtetelescoop heeft dit beeld vastgelegd als het bolvormige cluster 47 Tucanae, 16.700 lichtjaar verwijderd. (NASA, ESA, and the Hubble Heritage (STScI / AURA) -ESA / Hubble Collaboration) Sterren in deze clusters vormen zich meestal rond dezelfde tijd, binnen slechts een handvol generaties. Degenen die exploderen in supernovae sterven vrij snel, en laten langlevende broers en zussen achter die voldoende tijd hebben om planeten te bouwen die vrij zijn van constante stralingsbaden.
Verschillende stukken onderzoek hebben bolhopen beschouwd als potentiële buurten voor het leven. Hoewel sommige wetenschappers suggereren dat sterren in deze clusters het nodige materiaal missen om planeten te bouwen, wijzen andere onderzoekers op enkele van de diverse planeten die tot nu toe zijn gevonden door de Kepler-ruimtetelescoop van NASA, die zich vormden ondanks een tekort aan deze materialen in hun gastheersterren.
Afgezien van verminderde supernovale straling, betekent de hoge stellaire dichtheid in bolvormige clusters dat de meeste sterren buren hebben die veel dichter bij elkaar liggen dan onze relatief geïsoleerde zon, waardoor grotere kansen op interstellair reizen en communicatie mogelijk zijn.
Gebaseerd op de snelheid van de kosmische expansie, suggereert Mason dat het universum een meest gunstige staat voor het leven zou hebben bereikt, niet meer dan 7 tot 9 miljard jaar na de oerknal. Vanaf dat moment kunnen er "leefruimten" zijn - leefvriendelijke zones die lokale bronnen van kosmische straling kunnen vermijden.
Op zoek naar die zakken, zijn bolvormige clusters misschien zelfs betere plaatsen om te scannen dan sterrenstelsels, zegt Mason: "Bolvormige clusters hebben een voordeel, met enkele kanttekeningen."
Zelfs deze clusters kunnen echter niet volledig ontsnappen aan het stralingsrisico. Terwijl ze in een baan om hun ouderlijke sterrenstelsels lopen, kunnen ze dichtbij of zelfs door het galactische vlak passeren. Zelfs deze korte ontmoeting kan planeten in de clusters blootstellen aan periodieke pieken in kosmische stralen. Ze zouden ook, althans kort, een wisselwerking hebben met het magnetische veld van hun ouderstelsel, wat betekent dat ze kunnen worden blootgesteld aan straling die erin zit.
Hoogenergetische kosmische stralen van de centra van andere sterrenstelsels, evenals raadselachtige gammastraaluitbarstingen, zouden ook planeten in bolvormige clusters kunnen afscheiden. Dit zou in het verleden een groter probleem zijn geweest, omdat sterrenstelsels ooit veel dichter bij elkaar lagen dan nu, waardoor ontmoetingen met andere sterrenstelsels nog frequenter voorkomen.
Deze extragalactische stralingsgebeurtenissen zouden zeldzamer maar veel krachtiger zijn. Volgens Jeremy Webb, een postdoctorale fellow aan de Universiteit van Indiana, hebben bolvormige clusters geen eigen magnetische velden. Dit betekent dat ze geen schild hebben tegen zelfs de minder gevaarlijke kosmische stralen die door hun buren worden geworpen. En hoewel het magnetische veld van het partnerstelsel van het cluster enkele van de zwakkere stralen zou kunnen afbuigen, zegt Mason dat de sterkste van hen er nog steeds in zou slagen om door te dringen.
"Er is geen plek om te verbergen", zegt Mason. "Zelfs in een bolvormig cluster kun je je daar niet voor verbergen."
