Vorige week applaudisseerde de wereld letterlijk: in de buurt van de TRAPPIST-1-ster werden zeven planeten ter grootte van de aarde gevonden met een heleboel extra aangename kenmerken. Het lijkt erop dat er zeven solide planeten zijn, terwijl er geen woord is over leven, buitenaardse wezens of andere verrassingen, maar er was lawaai over de hele wereld. Wat is het zout? Hier is hoe: De ontdekking was een "belangrijke stap" in de zoektocht naar buitenaards leven in het universum, zegt Amory Triod, een astronoom aan de Universiteit van Cambridge. En zelfs als deze opwindende nieuwe ontdekking weer een trieste impasse in het onderzoek blijkt te zijn, zal het verstrekkende implicaties hebben voor de toekomstige wetenschap.
Atmosferen zonder dikke waterstoflagen
Wetenschappers hebben al bevestigd dat ten minste twee planeten in het TRAPPIST-1-sterrenstelsel (waarvan de grootte, als je vergelijkt met onze ster, de grootte van een golfbal zou zijn, en de zon - voor een basketbal) niet volledig bedekt zijn met een dikke laag waterstof - daarom moeten ze een vaste stof hebben. bodem, zoals de aarde.
Hoewel dit misschien niet door de hersenen wordt getolereerd, helpt het om de mogelijkheid uit te sluiten dat deze planeten gewoon gigantische gasballen zijn en daarom niet in staat zijn om het leven te ondersteunen. Gasplaneten worden vaak aangetroffen in de banen van sterren van deze omvang, en deze zeven planeten vormen eerder een uitzondering op de algemene regel. En dit betekent dat wetenschappers toegeven dat er mogelijk veel meer potentieel bewoonbare planeten in het heelal zijn dan werd aangenomen.
Ozon en methaan aanwezig
Promotie video:
Om een planeet levensvriendelijk te maken, heeft deze een speciale mix van chemicaliën en variabelen nodig. Niet te warm, niet te koud. Niet te gasvormig, niet te vast. Er moet een relatief solide landschap zijn, veel licht, een atmosfeer van ideale dikte, gunstig voor gematigde klimaten en water dat zich kan verzamelen in meren, zeeën of oceanen.
De aanwezigheid van ozon (mogelijk een bijproduct van zuurstof geproduceerd door fotosynthetische planten) in de atmosfeer vormt een onschatbare beschermende laag tegen de schadelijke effecten van ultraviolette (UV) straling van de zon.
Wetenschappers zijn ervan overtuigd dat ze een combinatie van ozon en methaan zullen aantreffen in de atmosfeer van ten minste drie nieuw ontdekte planeten, waardoor ze gunstig zijn voor het leven.
Bovendien kan de aanwezigheid van methaan en zuurstof samen in de lucht van een of meer planeten wijzen op een onzichtbare bron van leven die deze gassen aanvult. "Als je een combinatie van ozon en methaan hebt in de aanwezigheid van kooldioxide en water, is er maar één duidelijke verklaring", zegt astronoom Michael Gillon van de Universiteit van Luik in België. "Zo is het leven".
M-dwergen leven langer, wat betekent dat het leven meer tijd heeft
De TRAPPIST-1-ster werd geclassificeerd als een "M-dwerg". Dergelijke sterren komen zeer veel voor in het heelal en zijn meestal relatief klein en zwak. TRAPPIST-1 is ook geclassificeerd als een "ultrakoude" M-dwergster, dus het is de koudste ster die er kan zijn.
M-dwergen zijn berucht omdat ze hun nucleaire brandstof relatief langzaam verbranden in vergelijking met warmere, helderdere sterren zoals onze zon - zodat ze gedurende lange perioden, zelfs triljoenen jaren, licht kunnen werpen op naburige planeten.
(Ter vergelijking: de zon brandt al 4,6 miljard jaar en zal in de komende 5 miljard jaar eindelijk uitbranden).
De lange levensduur betekent dat complex biologisch leven meer tijd heeft om "uit moerasmodder te evolueren", zegt Dr. Seth Shostak, een astronoom bij het SETI Institute. "Als je op zoek bent naar complexe biologie, hoe ouder hoe beter."
Nieuwe gedachten over planetaire vorming
Deze ontdekking is al een grote overwinning voor de wetenschap geworden, want zelfs als deze planeten ongunstig blijken te zijn voor het leven, zal deze ontdekking wetenschappers ongetwijfeld een ideaal scenario bieden om een breed scala aan hypothesen te testen.
Het TRAPPIST-1-systeem kan worden vergeleken "niet alleen met de aarde en andere planeten in ons zonnestelsel", zegt Michael Gillon, maar "met zichzelf".
Aangezien wordt aangenomen dat deze planeten gevormd zijn in een enkele protoplanetaire schijf (een roterende schijf van dicht gas en stof rond een nieuw gevormde ster), zijn wetenschappers ervan overtuigd dat kleine maar significante verschillen in de chemische samenstelling en atmosfeer van elke planeet belangrijke aanwijzingen zullen geven over de geschiedenis en evolutie van de planeten. …
Deze informatie kan vervolgens worden gebruikt om de evolutie van andere planeten beter te analyseren, waardoor onze eigen kennis over het heelal toeneemt.
Helder zicht op verre werelden
Het nieuw ontdekte systeem is waarschijnlijk een waardevol model voor het extraheren van gegevens die ons in staat zullen stellen planeten en melkwegstelsels verder weg beter te begrijpen, vooral in de context van de zoektocht naar leven.
Met TRAPPIST-1 zullen wetenschappers hun "angsten en verlangens testen voor andere planeten die in een baan om zeer koude, zeer lichte M-dwergsterren draaien", zei Sara Seeger, een planetair theoreticus aan het MIT.
Op zijn best zullen wetenschappers onweerlegbare tekenen van leven vinden. In het ergste geval is het ook goed: wetenschappers kunnen misschien niet bepalen of zuurstof wordt geproduceerd op een van de planeten van het TRAPPIST-1-systeem door levensvormen of niet. Dat is ook best goed nieuws. Seeger verzekert ons dat het enige nadeel is dat het langer duurt om de bron te vinden.
Planeten ter grootte van de aarde kunnen veel groter zijn dan gedacht
Hoewel wetenschappers lang hebben aangenomen dat er veel planeten ter grootte van de aarde in het heelal zijn, werden deze unieke planeten, totdat ze het TRAPPIST-1-systeem ontdekten, als klein en ver weg beschouwd. Nu dit systeem is ontdekt en zo dicht bij het onze ligt, geven de eenvoudigste waarschijnlijkheidswetten aan dat er veel meer van dergelijke systemen in het universum zijn dan eerder werd gedacht.
Bovendien zullen er meer M-dwergsterren in het universum zijn met vergelijkbare eigenschappen dan eerder werd gedacht. Dit betekent dat we een grotere kans hebben om buitenaards leven te vinden, en wetenschappers die op zoek zijn naar radiosignalen die door buitenaardse levensvormen worden verzonden, hebben misschien al die tijd op de verkeerde plaats gekeken.
Spitzer Space Telescope bewees zijn uitmuntendheid
Hoewel het grootste deel van de eer voor deze ontdekking gaat naar de mannen en vrouwen die maandenlang aan dit project hebben gewerkt, moet enig respect worden betoond aan de ongelooflijk krachtige en coole Spitzer-ruimtetelescoop die deze ontdekking heeft gedaan.
Deze infrarood ruimtetelescoop, gelanceerd in 2003, heeft de afgelopen 14 jaar de verbazingwekkende mysteries van de ruimte gevangen en verzonden, terwijl hij in een heliocentrische baan om de aarde reist.
Gewapend met een reeks infraroodcamera's, een infraroodspectrograaf en een multiband-fotometer, kan de telescoop indrukwekkende beelden met veel detail vastleggen. Een van zijn ontdekkingen is het eerste licht dat wordt uitgezonden door exoplaneten dat we hebben kunnen vinden en zien.
Elke planeet in het TRAPPIST-1-systeem werd gedetecteerd als gevolg van kleine dalen in het TRAPPIST-1-licht. Deze black-outs deden zich voor wanneer een van de planeten voor een ster passeerde, en een gigantische telescooplens zond dit licht door naar NASA, waar het werd geanalyseerd met een schatting van de grootte en massa van elke ster.
Dit systeem - 40 lichtjaar van de aarde - is relatief dicht bij ons
Het universum, in al zijn enorme glorie, bevat ongetwijfeld veel planeten die sterk lijken op de planeten in het TRAPPIST-1-systeem. We vinden echter zelden planeten zo dicht bij ons.
40 lichtjaren is zeker geen onzin, maar verder gaat het niet. Met behulp van moderne technologie zou het 44 miljoen jaar duren om 400 biljoen kilometer van de aarde af te reizen. Maar op kosmische schaal is 40 lichtjaar erg klein, dus wetenschappers zullen in staat zijn om conclusies te trekken over ons zonnestelsel en planetaire systemen die moeilijk te 'zien' zijn als ze gegevens over het TRAPPIST-1-systeem als basis nemen.
Idealiter zou de nabijheid van het TRAPPIST-1-systeem tot de aarde wetenschappers in staat stellen beter te begrijpen hoe dwergplaneten, asteroïden, satellieten, kometen en circumstellaire schijven zich vormen en met elkaar communiceren.
Een platform om de sfeer beter te begrijpen
Omdat deze ontdekking ons in veel opzichten zal helpen andere planeten in het universum te begrijpen, zal het ons ook helpen hun atmosfeer te begrijpen, wat logisch is.
Het is belangrijk om te onthouden dat dit de eerste planeten van aardse grootte zijn die ontdekt zijn in een baan om een bepaald type ster op de "juiste" afstand. Dit betekent dat hun atmosfeer ons belangrijke informatie zal verschaffen over andere planeten zoals deze, wat ons op zijn beurt in staat zal stellen om de chemische kenmerken die water, methaan, zuurstof, ozon en andere componenten achterlaten in de atmosfeer van de planeet, beter te analyseren.
TRAPPIS-1 biedt "een van de beste kansen voor het komende decennium om atmosferen rond planeten ter grootte van de aarde te bestuderen", zegt Nicole Lewis, een astronoom bij het Space Telescope Science Institute in Baltimore, Maryland.
Wetenschappers zullen ook de temperaturen en drukken aan het oppervlak van planeten bestuderen, wat enorm zal helpen bij het bepalen van hun geschiktheid voor leven.
Al deze planeten kunnen met water zijn
Op zoek naar tekenen van buitenaardse levensvormen op verre planeten of andere hemellichamen, beginnen wetenschappers bijna allemaal met een eenvoudige test: is er, kan er water aanwezig zijn op dit lichaam?
En hoewel sommige planeten zoals Mars en Venus worden verondersteld ooit vloeibaar water op het oppervlak te hebben gehad, leidt het gebrek aan ozon met andere beschermende elementen ertoe dat wetenschappers geloven dat elk mogelijk leven dat zich had kunnen vormen al dood is - omdat het de zon niet kan overleven en kosmische straling die het oppervlak van planeten steriliseert.
Hoewel de mogelijkheid bestaat dat op alle zeven planeten in het TRAPPIST-1-systeem vloeibaar water wordt aangetroffen, is de kans op het vinden van water (en dus leven) groter voor drie planeten die zich in de potentieel bewoonbare zone bevinden - waar het niet te heet en niet te koud om vloeibaar water te laten stromen in meren, rivieren en oceanen.
ILYA KHEL
