Er zijn grote ruimtes in de ruimte die het leven zijn thuis kan noemen, en het uitzicht vanuit zo'n huis zal gewoon adembenemend zijn. In het Melkwegstelsel drijven vele miljoenen koudbruine dwergen op zichzelf - substerrenobjecten die vele malen zo zwaar zijn als Jupiter, maar niet groot genoeg om een ster te worden. Volgens nieuw onderzoek heeft de atmosfeer in hun bovenste lagen ongeveer dezelfde druk en temperatuur als op aarde, en daarom kunnen microben die drijven in de stijgende luchtstromen daar leven.
Deze studie breidt het concept van een bewoonbare zone uit met een breed scala aan werelden die voorheen niet eens werden beschouwd als kandidaten voor een leefgebied voor het leven. "Een aardachtige planeet met een stevig oppervlak is helemaal niet nodig", zegt Jack Yates, planetair wetenschapper aan de Universiteit van Edinburgh, die de studie leidt.
Het leven in de atmosfeer is niet alleen voor vogels. Biologen zijn al jaren op de hoogte van microben die met luchtmassa's hoog boven het aardoppervlak drijven. En in 1976 suggereerde Carl Sagan het bestaan van een ecosysteem dat zou kunnen evolueren in de bovenste lagen van Jupiter en energie zou kunnen ontvangen uit zonlicht. Het is niet uitgesloten dat er een soort hemels plankton bestaat - kleine micro-organismen, die hij "zinkers" noemde. En er kunnen ook "drijvers" zijn, vergelijkbaar met ballonnen, die ofwel stijgen of dalen in de atmosfeer, waardoor hun interne druk verandert. In de loop der jaren hebben astronomen ook de mogelijkheid overwogen van microben in de kooldioxide-atmosfeer boven het onherbergzame oppervlak van Venus.
Yeats en zijn collega's gebruikten deze ideeën en aannames voor werelden waarvan Sagan zich niet bewust was. Sommige koudbruine dwergen die in 2011 zijn ontdekt, hebben oppervlaktetemperaturen rond kamertemperatuur of lager, dus de omstandigheden in de lagere atmosfeer kunnen behoorlijk comfortabel zijn. In maart 2013 ontdekten astronomen de bruine dwerg WISE 0855-0714, die slechts zeven lichtjaar verwijderd is en waterwolken in de atmosfeer heeft. Yeats en zijn collega's besloten om de berekeningen van Sagan te moderniseren om de grootte, dichtheid en levensstrategie te bepalen van microben die voorkomen in de bewoonbare delen van de uitgestrekte atmosfeer, die voornamelijk uit waterstof bestaan. Ga te laag en word geplet of geroosterd. Ga te hoog en je kunt in ijs veranderen.
In zo'n wereld zijn kleine "zinkers", zoals microben in de aardatmosfeer of zelfs kleinere, waarschijnlijker dan de "drijvers" van Sagan. De auteurs van een nieuwe studie schreven hierover in het nieuwe nummer van The Astrophysical Journal. Maar veel hangt af van het weer. Als de opwaartse luchtstroom op vrij rondvliegende bruine dwergen sterk is (en het lijkt erop dat ze dat zijn als je naar gasreuzen zoals Jupiter of Saturnus kijkt), dan kunnen zwaardere wezens daar hun plekje vinden. Bij afwezigheid van zonlicht kunnen ze zich voeden met chemische voedingsstoffen. Waarnemingen van koudbruine dwergen laten zien dat ze de meeste ingrediënten bevatten op basis waarvan het aardse leven is ontstaan en bestaat: koolstof, waterstof, stikstof en zuurstof, maar geen fosfor.
Dit is een puur speculatief idee, maar het overwegen waard, zegt astrobioloog Duncan Forgan van de Universiteit van St. Andrews in Groot-Brittannië, die niet bij het onderzoek betrokken was, maar de deelnemers kent. "Dit opent nieuwe horizonten in termen van het aantal objecten dat we kunnen bekijken, ervan uitgaande dat ze leefbaar zijn."
Tot dusver zijn er slechts enkele tientallen koele bruine dwergen ontdekt, hoewel statistieken aangeven dat er ongeveer 10 binnen 30 lichtjaar van de aarde zouden moeten zijn. Dit zijn goede objecten om te bestuderen met de James Webb Space Telescope, die erg gevoelig is in het infraroodbereik. waar bruine dwergen het helderst gloeien. Na de lancering van het ruimteobservatorium in 2018 zal de telescoop helpen bij het bepalen van het weer en de atmosferische samenstelling van deze dwergen, zegt astronoom Jackie Faherty, die werkt bij het Carnegie Institution for Science in Washington, DC. "We zullen binnenkort uitstekende spectrale kenmerken van deze objecten hebben", zegt ze. 'Ik denk er de hele tijd aan.'
De zoektocht naar leven vereist het vinden van de sterke spectrale kenmerken van microbiële bijproducten zoals methaan of zuurstof en dat vervolgens te scheiden van andere reacties en processen, zegt Faerty. Een andere taak is om uit te leggen hoe leven kan ontstaan in een omgeving waar geen rotsen in wisselwerking staan met water in de vorm van hydrothermale ventilatieopeningen - er wordt tenslotte aangenomen dat daar het aardse leven is ontstaan. Misschien had het leven kunnen evolueren door chemische reacties op het oppervlak van stofdeeltjes die in de atmosfeer van bruine dwergen vliegen. Of misschien arriveerde ze als reiziger op een asteroïde en kreeg ze voet aan de grond op het veroverde bruggenhoofd. "De aanwezigheid van kleine microben die in en uit de atmosfeer van de bruine dwerg vliegen is geweldig", zegt Forgan. 'Maar eerst moet je er komen.'
Promotie video:
