Zie de verstrooiing van sterren aan de zwarte nachthemel - ze bevatten allemaal verbazingwekkende werelden zoals ons zonnestelsel. Volgens de meest conservatieve schattingen bevat het Melkwegstelsel meer dan honderd miljard planeten, waarvan sommige op de aarde lijken. Nieuwe informatie over "buitenaardse" planeten - exoplaneten - werd ontdekt door de Kepler-ruimtetelescoop, die de sterrenbeelden bestudeert in afwachting van het moment waarop de verre planeet voor zijn ster zal staan. Het orbitale observatorium werd in mei 2009 specifiek gelanceerd om naar exoplaneten te zoeken, maar vier jaar later faalde het. Na vele pogingen om de telescoop weer aan het werk te krijgen, werd NASA in augustus 2013 gedwongen het observatorium van zijn "ruimtevloot" te ontmantelen. Niettemin heeft "Kepler" in de loop van de jaren van waarnemingen zoveel unieke gegevens ontvangen dat het nog een aantal jaren zal duren om ze te bestuderen. NASA bereidt zich al voor om in 2017 de opvolger van Kepler, de TESS-telescoop, te lanceren.
Super-aardes in de Goudlokjesgordel
Tegenwoordig hebben astronomen bijna 600 nieuwe werelden geïdentificeerd uit 3.500 kandidaten voor de titel "exoplaneet". Aangenomen wordt dat van deze hemellichamen ten minste 90% "echte planeten" kan zijn, en de rest - dubbelsterren die niet tot stellaire grootte zijn uitgegroeid tot "bruine dwergen" en clusters van grote asteroïden.
De meeste van de nieuwe planetaire kandidaten zijn gasreuzen zoals Jupiter of Saturnus, maar ook superaarde, rotsachtige planeten die vele malen groter zijn dan onze grootte.
Natuurlijk vallen niet alle planeten binnen de gezichtslijn van Kepler en andere telescopen. Hun aantal wordt geschat op slechts 1-10%.
Om er zeker van te zijn dat een exoplaneet kan worden geïdentificeerd, moet deze herhaaldelijk op de schijf van zijn ster worden gefixeerd. Het is duidelijk dat het zich meestal dicht bij de zon bevindt, omdat het jaar dan maar een paar aardse dagen of weken duurt, dus astronomen zullen de waarnemingen vele malen kunnen herhalen. Zulke planeten in de vorm van gloeiende gasballen blijken vaak "hete Jupiters" te zijn, en elke zesde is als een vlammende superaarde bedekt met lavasteen.
Natuurlijk kan in dergelijke omstandigheden het eiwitleven van ons type niet bestaan, maar onder de honderden onherbergzame lichamen zijn er ook aangename uitzonderingen. Tot nu toe zijn er meer dan honderd terrestrische planeten geïdentificeerd, gelegen in de zogenaamde bewoonbare zone, of de Goudlokjesgordel. Dit sprookjesfiguur liet zich leiden door het principe "niet meer, niet minder". Dus voor de zeldzame planeten die in de "levenszone" vallen, moet de temperatuur binnen de grenzen van het bestaan van vloeibaar water liggen. Bovendien hebben 24 planeten van dit aantal een straal van minder dan twee stralen van de aarde.
Promotie video:
Tot dusverre heeft echter slechts één van deze planeten de belangrijkste kenmerken van de tweeling van de aarde: hij bevindt zich in de Goudlokje-zone, benadert de afmetingen van de aarde en maakt deel uit van een geel dwergstelsel dat lijkt op de zon.
In de wereld van rode dwergen
Astrobiologen, die voortdurend op zoek zijn naar buitenaards leven, worden echter niet ontmoedigd. De meeste sterren in ons melkwegstelsel zijn kleine, koele en vage rode dwergen. Volgens moderne gegevens vormen rode dwergen, die ongeveer half zo groot en kouder zijn dan de zon, ten minste driekwart van de "sterrenpopulatie" van de Melkweg.
Rondom deze "zonne-neven" cirkelen miniatuursystemen ter grootte van de baan van Mercurius, en ze hebben ook hun eigen Goudlokje-gordels.
Astrofysici van de University of California in Berkeley hebben zelfs een speciaal computerprogramma TERRA samengesteld, waarmee ze een tiental aardse tweelingen hebben geïdentificeerd. Ze bevinden zich allemaal dicht bij hun levensgebieden in kleine rode armaturen. Dit alles vergroot de kans op de aanwezigheid van buitenaardse levenscentra in onze melkweg enorm.
Eerder werd gedacht dat rode dwergen, in de buurt waarvan aardachtige planeten werden gevonden, zeer kalme sterren zijn, en op hun oppervlak zijn er zelden fakkels die gepaard gaan met plasma-uitstoot.
Zoals later bleek, zijn dergelijke hemellichten zelfs actiever dan de zon. Op hun oppervlak vinden voortdurend krachtige rampen plaats, die orkaanstoten van "sterrenwind" genereren die zelfs het krachtige magnetische schild van de aarde kunnen overwinnen.
Veel tweelingen op aarde kunnen echter een zeer hoge prijs betalen om dicht bij hun ster te zijn. Stralingsstromen van frequente fakkels op het oppervlak van rode dwergen kunnen letterlijk een deel van de atmosfeer van de planeet "likken", waardoor deze werelden onbewoonbaar worden. In dit geval wordt het gevaar van coronale ejecties vergroot door het feit dat een verzwakte atmosfeer het oppervlak slecht zal beschermen tegen geladen deeltjes van harde ultraviolette straling en röntgenstralen van de "sterrenwind".
Bovendien bestaat het gevaar van onderdrukking van magnetosferen van potentieel bewoonbare planeten door het sterkste magnetische veld van rode dwergen.
Gebroken magnetisch schild
Astronomen hebben lang vermoed dat veel rode dwergen krachtige magnetische velden bezitten die gemakkelijk het magnetische schild rond potentieel bewoonbare planeten kunnen doorboren. Om dit te bewijzen werd een virtuele wereld gebouwd waarin onze planeet rond een gelijkaardige ster draait in een zeer korte baan in de "levenszone".
Het bleek dat het magnetische veld van de dwerg vaak niet alleen de magnetosfeer van de aarde sterk vervormt, maar deze zelfs onder het aardoppervlak drijft. Volgens dit scenario zouden we over slechts een paar miljoen jaar geen lucht of water meer hebben en zou het hele oppervlak door kosmische straling uitgebrand zijn. Hieruit volgen twee interessante conclusies. De zoektocht naar leven in rode dwergstelsels kan volkomen zinloos zijn, en dit is een andere verklaring voor de 'grote stilte van de kosmos'.
Maar misschien kunnen we geen buitenaardse intelligentie vinden omdat onze planeet te vroeg is geboren …
Het sombere lot van de eerstgeborene
Door gegevens te analyseren die zijn verkregen met de Kepler- en Hubble-telescopen, hebben astronomen ontdekt dat het proces van stervorming in de Melkweg aanzienlijk is vertraagd. Dit komt door het groeiende tekort aan bouwmaterialen in de vorm van stof- en gaswolken. Desalniettemin is er in onze melkweg nog veel materiaal voor het ontstaan van sterren en planetenstelsels. Bovendien zal ons sterreneiland na een paar miljard jaar in botsing komen met het gigantische sterrenstelsel Andromedanevel, wat een kolossale uitbarsting van stervorming zal veroorzaken.
Tegen deze achtergrond van toekomstige galactische evolutie klonk onlangs het sensationele nieuws dat vier miljard jaar geleden, op het moment van de opkomst van het zonnestelsel, er slechts een tiende van de potentieel bewoonbare planeten was.
Gezien het feit dat het honderden miljoen jaar heeft geduurd voordat de eenvoudigste micro-organismen op onze planeet werden geboren, en dat er miljarden jaren meer geavanceerde levensvormen werden gevormd, is het zeer waarschijnlijk dat intelligente buitenaardse wezens pas zullen verschijnen na het uitsterven van de zon.
Misschien ligt hier de oplossing voor de intrigerende Fermi-paradox, die ooit werd geformuleerd door een uitmuntend natuurkundige: waar zijn deze buitenaardsen? Of heeft het zin om op onze planeet naar antwoorden te zoeken?
Extremofielen op aarde en in de ruimte
Hoe meer we overtuigd zijn van het unieke karakter van onze plaats in het heelal, des te vaker rijst de vraag: kan leven bestaan en zich ontwikkelen in werelden die totaal anders zijn dan de onze?
"Tardigrades" kunnen bestaan in het vacuüm van de ruimte.
Het antwoord op deze vraag wordt gegeven door het bestaan op onze planeet van verbazingwekkende organismen - extremofielen. Ze hebben hun naam gekregen vanwege hun vermogen om te overleven in extreme temperaturen, een giftige omgeving en zelfs een luchtloze ruimte. Mariene biologen hebben soortgelijke wezens gevonden in ondergrondse geisers - "zee-rokers". Daar gedijen ze onder enorme druk in de afwezigheid van zuurstof aan de rand van de hete vulkanische openingen. Hun "collega's" zijn te vinden in zoute bergmeren, hete woestijnen en onder-ijswaterlichamen van Antarctica. Er zijn zelfs micro-organismen "tardigrades" die ruimtevacuüm dragen. Het blijkt dat zelfs in een stralingsomgeving in de buurt van rode dwergen, sommige "extreme microben" kunnen verschijnen.
Een zuur meer in Yellowstone. Rode bloei - acidofiele bacteriën.
Academische evolutiebiologie gelooft dat het leven op aarde is ontstaan door chemische reacties in een "warme, ondiepe watermassa", doordrongen van stromen ultraviolette straling en ozon van woedende "bliksemstormen". Aan de andere kant weten astrobiologen dat de chemische bouwstenen van het leven ook in andere werelden worden aangetroffen. Ze werden bijvoorbeeld opgemerkt in de gas- en stofnevels en satellietsystemen van onze gasreuzen. Dit is natuurlijk nog verre van een "vol leven", maar de eerste stap ernaartoe.
De "standaard" theorie van het ontstaan van leven op aarde is onlangs hard getroffen door…. geologen. Het blijkt dat de eerste organismen veel ouder zijn dan eerder werd gedacht, en gevormd in een volledig ongunstige omgeving van een methaanatmosfeer en kokend magma dat uit duizenden vulkanen stroomt. Dit roept veel biologen op over de oude panspermie-hypothese. Volgens haar zijn de eerste micro-organismen ergens anders ontstaan, bijvoorbeeld op Mars, en kwamen ze naar de aarde in de kern van meteorieten. Misschien moesten de oude bacteriën een langere weg afleggen in kometenkernen die vanuit andere sterrenstelsels naar binnen vlogen.
Maar als dit zo is, dan kunnen de paden van "kosmische evolutie" ons leiden naar "broeders in oorsprong" die de "zaden van het leven" uit dezelfde bron hebben gehaald als wij …
"Geheimen van de twintigste eeuw"
