Nieuws

Op zoek naar leven in de kosmos Het meest nabije melkwegstelsel, M31, ook bekend als de Andromeda-nevel Grotere afbeelding De ‘groene marsmannetjes’ uit menig sciencefictionwerk hebben ertoe bijdragen dat ‘buitenaards leven’ door velen naar het rijk der fabelen is verwezen. Hoewel er nooit een bewijs is gevonden voor leven buiten de aarde, stelt de wetenschap vandaag dat het mogelijk is dat de voorwaarden voor leven ook elders in het heelal bestaan. Al gaat het dan niet noodzakelijk om intelligent leven. De meningen van de wetenschappers lopen alleszins nog sterk uiteen.   Het leven op aarde Het leven op aarde is in zee ontstaan. Hoe het precies tot stand kwam, is niet zeker. Het meest populair is de theorie die getest werd in het ‘Miller-Urey’-experiment. Daarbij onderwierp men een mengsel waarvan men vermoedde dat het representatief was voor de vroege atmosfeer aan elektrische ontladingen (bliksem). Dat had al vrij snel de vorming van complexe structuren, zoals aminozuren, tot gevolg. Anderzijds heeft de verrassende ontdekking van levensvormen op de zeebodem die zich voeden met geothermische energie, geleid tot de hypothese dat het eerste leven daar is geboren. Ten slotte is het ook niet uit te sluiten dat het eerste leven op aarde is neergedaald met komeetinslagen. Laboratoriumonderzoek waarbij komeetachtig materiaal werd blootgesteld aan ultraviolette straling, toonde aan dat zo aminozuren kunnen gevormd worden. De vorming van ons zonnestelsel speelde zich zo’n 4,55 miljard jaar geleden af. Tot 4 miljard jaar geleden was de aarde onleefbaar. De oudste fossielen zouden echter al 3,5 miljard jaar oud zijn. Deze vaststelling – als ze juist is – ondersteunt de hypothese dat leven, in zijn eenvoudigste vorm, een vrij ‘normaal’ verschijnsel is indien de omstandigheden het toelaten. De grote stap vooruit voor het aardse leven was het ontstaan van eerst RNA en dan DNA, waardoor levende organismen hun eigenschappen konden doorgeven en zich steeds verder ontwikkelen.   Exploratie van het zonnestelsel Naast de aarde bevat ons zonnestelsel drie andere ‘vaste’ planeten: Mercurius, Venus en Mars. De eerste is te klein om ooit een atmosfeer te hebben gehad, en bevindt zich te dicht bij de zon. Op Venus en Mars is het echter wel de moeite waard om naar tekenen van leven te zoeken. Sinds hun ontstaan zijn zowel de zon als de planeten in ons zonnestelsel danig geëvolueerd. De zon is nu naar schatting 20% helderder dan in het begin. Wanneer de aarde vandaag 20% minder zonlicht zou krijgen, dan bevriest de oceaan. Op de vroege aarde was dat niet het geval. Dat komt omdat de atmosfeer van de aarde vooral uit CO2 bestond, net zoals op Venus en Mars vandaag. Het wonderlijke is dat de biosfeer van de aarde erin geslaagd is de gepaste hoeveelheid CO2 uit de atmosfeer op te nemen en de ontwikkeling van complexe levensvormen mogelijk te maken. Op Venus, die zich dichter bij de zon bevindt, is iets dergelijks niet gelukt. Wellicht is het er altijd te heet geweest voor vloeibaar water. De situatie is helemaal uit de hand gelopen toen de atmosferische hitte de verdere ontgassing van de planeet in de hand begon te werken. Daardoor heersen er nu temperaturen tot 500°C en een druk tot 100 atmosfeer. Mars bevindt zich verder van de aarde dan de zon. De afmetingen en de massa ervan zijn ook gevoelig kleiner. Daardoor is het veel kouder dan op aarde. Desondanks hebben recente verkenningsvluchten het heel waarschijnlijk gemaakt dat er ooit water heeft gevloeid. Dat maakt van Mars een bevoorrechte plaats om te speuren naar vroeger leven. Nog intrigerender is de mogelijkheid dat er ook vandaag nog primitief leven is op Mars, bijvoorbeeld in mogelijke waterreserves onder het oppervlak van de planeet. De vier gasvormige planeten Jupiter, Saturnus, Uranus en Neptunus zijn geen ideale werelden voor enige gevorderde biochemie. Sommige van hun satellieten zijn dat wel. De Jupitermaan Europa wordt bedekt door een dikke laag pakijs, waarvan de talrijke breuklijnen een onderliggende oceaan doen vermoeden. Bij Saturnus is Titan het interessantst. Deze satelliet is één van de grootste in ons zonnestelsel en de enige met een betekenisvolle atmosfeer. De Europese ruimtesonde Huygens heeft er een eerste sluier opgelicht van een wereld met weer en wind.   Waar zijn zij? Kunnen we, met de huidige stand van de wetenschap, iets zinnigs zeggen over de mate waarin (intelligent) leven verspreid is in het heelal? In de literatuur hierover bestaan grosso modo twee uitgangspunten. De eerste is de zogenaamde ‘Drake-vergelijking’, de tweede is de vraag hoe het komt dat er blijkbaar nog steeds geen contact is met buitenaards leven. De vergelijking van Drake is een wiskundige formule, in 1961 opgesteld door radio-astronoom Frank Drake, waarin hij poogde om alle factoren op te nemen die van invloed zouden kunnen zijn op het ontstaan van intelligent leven. De formule probeert een schatting te geven van het aantal intelligente, (radio)communicerende beschavingen in ons melkwegstelsel en daarbuiten. Drakes schattingen brachten hem tot een aantal van ongeveer 50.000. Die bevinding lag aan de basis van het SETI-project van de NASA, de ‘Search for Extraterrestrial Intelligence’ met behulp van gevoelige radiotelescopen. Het project ging van start in 1984, voorlopig zonder resultaat. Het andere uitgangspunt komt van de Italiaanse fysicus Enrico Fermi. Die stelde dat indien hoogontwikkeld leven op de vele ‘geschikte’ planeten (op de juiste afstand van hun moederster) aanwezig was, we dat allang hadden moeten tegenkomen. Het heelal is ruim 10 miljard jaar oud en er zijn alleen al in ons melkwegstelsel ruim 100 miljard sterren. De vraag van Fermi luidde dan ook: ‘Waar zijn ze?’. De eenvoudige vaststelling dat we geen spoor vinden van buitenaards leven, is dan een argument voor de these dat wij alleen zijn in ons melkwegstelsel.   De ‘zeldzame aarde’ Er blijft dus een paradox bestaan tussen het ‘optimisme’ van de Drake-vergelijking en de grote stilte om ons heen. Een manier om beide met mekaar te verzoenen, is de hypothese van de ‘Zeldzame Aarde’, voorgesteld door Peter Ward en Donald Brownlee van de University of Washington in Seattle. Die stelt dat elementaire levensvormen vrij verspreid kunnen zijn in het heelal, maar dat de overgang naar de ons bekende dieren- en mensenwereld zo merkwaardig is geweest, dat het mogelijk een uniek verschijnsel is. Zo veronderstellen zij bijvoorbeeld dat onze relatief grote maan nodig is geweest voor het verschijnen van complex leven op aarde. Zij zou immers de bewegingen van de aarde stabiliseren, waardoor grote verstoringen worden voorkomen. Een andere vereiste zou kunnen zijn dat er precies genoeg water op aarde is – niet te veel, niet te weinig. De aanwezigheid van de juiste elementen speelt eveneens een rol. Ook het bestaan van de grote planeet Jupiter zou het ontstaan van intelligent leven op aarde bevorderd hebben, omdat daardoor hemellichamen minder makkelijk zouden inslaan op de aarde. Andere argumenten hebben te maken met de plaats van de zon en de aarde, de massa van de aarde en de platentektoniek. Ten slotte kan men zich afvragen of er ergens in het heelal levensvormen bestaan die we niet als dusdanig herkennen. Dat valt niet uit te sluiten maar is toch niet erg waarschijnlijk. Het leven zoals we het kennen is gebaseerd op chemie. De elementen en hun aantallen zijn overal in het heelal dezelfde. Ongeveer alle moleculen die men er heeft aangetroffen, suggereren dat de complexe chemie daar hetzelfde is als hier. Sommigen geloven in het bestaan van ‘parallelle dimensies ’, maar wetenschappelijk valt daarover niets te zeggen.