Zephyrnet-logo

Tekenen van leven? Waarom de atmosfeer van deze buitenaardse wereld astronomen opwindt

Datum:

Zijn we alleen? Deze vraag is bijna zo oud als de mensheid zelf. Tegenwoordig concentreert de vraag in de astronomie zich op het vinden van leven buiten onze planeet. Zijn wij als soort en als planeet alleen? Of is er ergens anders leven?

Meestal inspireert de vraag visioenen van vreemde, groene versies van mensen. Het leven is echter meer dan alleen wij: dieren, vissen, planten en zelfs bacteriën zijn allemaal dingen waar we naar zoeken in de ruimte.

Eén ding over het leven op aarde is dat het sporen achterlaat in de chemische samenstelling van de atmosfeer. Dus dit soort sporen, die al van ver zichtbaar zijn, zijn iets waar we naar op zoek zijn als we op buitenaardse wezens jagen.

Wetenschappers in het Verenigd Koninkrijk en de Verenigde Staten heb zojuist gerapporteerd enkele zeer interessante chemische sporen in de atmosfeer van een planeet genaamd K2-18b, die ongeveer 124 lichtjaar van de aarde verwijderd is. In het bijzonder hebben ze mogelijk een stof ontdekt die op aarde alleen door levende wezens wordt geproduceerd.

Maak kennis met exoplaneet K2-18b

K2-18b is een interessante exoplaneet: een planeet die rond een andere ster draait. Ontdekt in 2015 door de K2-missie van de Kepler Ruimtetelescoop, is het een soort planeet die sub-Neptunus wordt genoemd. Zoals je waarschijnlijk al geraden had, zijn deze kleiner dan Neptunus in ons eigen zonnestelsel.

De planeet is ongeveer acht en een half keer zwaarder dan de aarde en draait rond een soort ster die een rode dwerg wordt genoemd en die veel koeler is dan onze zon. K2-18b draait echter veel dichter bij zijn ster dan Neptunus, in wat wij de ster noemen bewoonbare zone. Dit is het gebied dat niet te warm en niet te koud is, waar vloeibaar water kan voorkomen (in plaats van te bevriezen tot ijs of te koken tot stoom).

De aarde is wat om voor de hand liggende redenen een rotsachtige planeet wordt genoemd, maar sub-Neptunussen zijn gasplaneten, met veel grotere atmosferen die veel waterstof en helium bevatten. Hun atmosfeer kan ook andere elementen bevatten.

Dat brengt ons bij de opwinding rond K2-18b.

Hoe u een sfeer kunt vingerafdrukken

De planeet werd voor het eerst ontdekt door de Kepler-ruimtetelescoop, die verre sterren in de gaten hield en hoopte dat planeten voor hen langs zouden passeren. Wanneer een planeet tussen ons en een ster passeert, wordt de ster tijdelijk zwakker – wat ons vertelt dat er een planeet is.

Door te meten hoe groot de helderheidsdip is, hoe lang het duurt voordat de planeet voor de ster langs beweegt en hoe vaak dit gebeurt, kunnen we de omvang en de baan van de planeet bepalen. Deze techniek is geweldig in het vinden van planeten, maar vertelt ons niets over hun atmosfeer – wat een belangrijk stukje informatie is om te begrijpen of ze leven bevatten of bewoonbaar zijn.

NASA's James Webb-ruimtetelescoop - de grote ruimtetelescoop eind 2021 gelanceerd – heeft nu de atmosfeer van deze exoplaneet geobserveerd en gemeten.

De telescoop deed dit door de kleur van het licht zo fijn te meten dat hij sporen van specifieke atomen en moleculen kan detecteren. Dit proces, spectroscopie genoemd, lijkt op het meten van de vingerafdrukken van elementen.

Een grafiek die de absorptie van verschillende golflengten van licht door de atmosfeer van K2-18b laat zien, en welke golflengten overeenkomen met verschillende stoffen in de atmosfeer.
De atmosfeer van de exoplaneet K2-18b vertoonde sterke tekenen van methaan en koolstofdioxide, evenals een zwakke indicatie van dimethylsulfide. Beeldcredits: NASA / CSA / ESA / R. Crawford (STScI) / J. Olmsted (STScI) / N. Madhusudhan (Universiteit van Cambridge)

Elk element en molecuul heeft zijn eigen kleursignatuur. Als je naar de kleursignatuur kunt kijken, kun je een beetje speurwerk doen en uitzoeken welke elementen of verbindingen er op de planeet voorkomen.

Hoewel de planeet geen eigen licht heeft, wachtten astronomen tot K2-18b voor zijn ster passeerde en maten ze het sterlicht terwijl het door de atmosfeer van de planeet trok, waardoor het team vingerafdrukken van stoffen in de atmosfeer kon detecteren.

Buitenaardse zeescheten?

De nieuwe studie vond veel koolstofdioxide en methaan. Dit is interessant omdat dit lijkt op wat er op aarde, Mars en Venus in ons zonnestelsel wordt aangetroffen – in plaats van op Neptunus.

Er werd echter ook een kleine hoeveelheid dimethylsulfide aangetroffen. Dimethylsulfide is een interessant molecuul, bestaande uit koolstof, waterstof en zwavel.

Op aarde stinkt het over het algemeen een beetje. Maar het is ook nauw verbonden met het leven.

Het enige proces dat we kennen dat dimethylsulfide op onze planeet creëert, is leven. Vooral het zeeleven en plankton stoten het uit in de vorm van winderigheid.

Dus ja, wetenschappers zijn enthousiast over het mogelijke idee van buitenaardse zeescheten. Als het echt is. En verbonden met het leven.

De zoektocht gaat verder

Terwijl op aarde dimethylsulfide verbonden is met leven, kan het op andere planeten op de een of andere manier verband houden met geologische of chemische processen.

K2-18b lijkt tenslotte op Neptunus: een planeet waar we niet echt veel over weten. Vorige maand ontdekten onderzoekers dat wolken op Neptunus zijn sterk met elkaar verbonden aan de 11-jarige activiteitscyclus van de zon. We moeten nog veel leren over planeten en hun atmosfeer.

Bovendien is de meting van dimethylsulfide heel subtiel – lang niet zo sterk als koolstofdioxide en methaan. Dit betekent dat er meer gedetailleerde metingen nodig zijn om de sterkte van het signaal te verbeteren.

Mogelijk moeten andere telescopen zich bij de inspanningen aansluiten. Instrumenten van de Very Large Telescope in Chili kunnen de atmosfeer van planeten rond andere sterren meten, net als een nieuw instrument genaamd Veloce van de Anglo Australian Telescope van het Siding Spring Observatory in Australië.

En nieuwe ruimtetelescopen, zoals de Europese PLATO die in aanbouw is, zullen ons ook helpen een beter zicht te krijgen op buitenaardse atmosferen.

Dus hoewel de tekenen van dimethylsulfide op K2-18b misschien geen verband houden met leven, zijn ze nog steeds een opwindend vooruitzicht. Er valt nog veel meer te ontdekken.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanaf The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees de originele artikel.

Krediet van het beeld: NASA / CSA / ESA / J. Olmsted (STScI) / Wetenschap: N. Madhusudhan (Universiteit van Cambridge)

spot_img

Laatste intelligentie

spot_img