Goed nieuws voor wie op zoek is naar leven op andere planeten
De eerste exoplaneet werd ontdekt in 1988. Sindsdien zijn er meer dan 3.000 planeten ontdekt buiten ons zonnestelsel, en er kan worden aangenomen dat ongeveer 20% van de sterren vergelijkbaar met de zon aardachtige planeten heeft in bewoonbare zones. We weten nog niet of er leven op een van deze planeten bestaat - en we weten helemaal niet hoe het leven ontstaat. Maar zelfs als het leven ergens is ontstaan, kan het dan overleven?
De aarde heeft in haar geschiedenis minstens vijf periodes van massale uitsterving doorgemaakt. Er wordt lang aangenomen dat dinosauriërs zijn uitgestorven door de inslag van asteroïden. Als menselijk ras maken we ons terecht zorgen over gebeurtenissen die tot onze eigen vernietiging zouden kunnen leiden - dat wil zeggen dat klimaatverandering, nucleaire oorlog of ziekte ons van de aardbodem kunnen wegvagen. Daarom rijst de vraag heel natuurlijk: wat moet er gebeuren om al het leven op welke planeet dan ook te vernietigen?
Om dit te kunnen doen, moeten we een soort ijkpunt opstellen, en we zijn begonnen met het bestuderen van de soort die wordt beschouwd als de meest winterharde tardigrade, die ook wel "waterberen" worden genoemd vanwege hun uiterlijk. Op basis van ons recente onderzoek kunnen we zeggen dat deze microscopisch kleine achtpotige wezens of hun equivalenten zeer moeilijk te vernietigen zullen zijn op een planeet die lijkt op de onze. De enige astrofysische catastrofe die ze kan vernietigen, is zo onwaarschijnlijk dat de kansen ervan eenvoudigweg kunnen worden genegeerd. Dit buitengewone vermogen om te overleven versterkt het idee dat het leven veerkrachtig is en dat het op andere, minder gastvrije planeten dan de onze te vinden is.
Laatste overlevenden
Tardigrades staan bekend om hun vermogen om ongelooflijke omstandigheden te overleven. Als de temperatuur korte tijd daalt tot min 272 graden Celsius of stijgt tot 150 graden Celsius, gebeurt er niets met hen. Als de atmosferische druk meer dan duizend keer wordt verhoogd dan op het aardoppervlak, of wordt teruggebracht tot een vacuüm in de ruimte, zullen ze overleven. Tardigrades kunnen bijna 30 jaar zonder voedsel en water. Ze zijn bestand tegen straling van duizenden grijstinten (standaarddoses), dan is een dosis van tien grijstinten voor de meeste mensen dodelijk.
Tardigrades leven overal op onze planeet, maar ze kunnen ook diep onder water bestaan, in vulkanische kraters op de bodem van de Mariinsky Trench, zonder last te hebben van zaken als het leven en de dood van zoogdieren die aan de oppervlakte leven. Als de ozonlaag of de bovenste atmosfeer verdwijnt, zullen mensen worden blootgesteld aan dodelijke straling, terwijl de waterkolom beschermend zal zijn.
Promotie video:
We wilden begrijpen welke rampen uiteindelijk in staat zijn om deze hardnekkige tardigrades te vernietigen. Wat moet er gebeuren voordat ze op onze planeet ophouden te bestaan? Hier is het eenvoudigste antwoord: alle oceanen van onze planeet moeten koken. Op aarde vereist dit een ongelooflijke hoeveelheid energie - 5,6 × 1026 joule (bij het huidige algemene productieniveau zou dit ongeveer een miljoen jaar duren). Daarom moeten we rekening houden met astrofysische gebeurtenissen die zoveel energie zouden kunnen leveren.
Er zijn drie belangrijke kandidaten om dit te doen: asteroïden, supernova en gammaflitsen. De aarde is door de geschiedenis heen blootgesteld aan asteroïden. Er zijn echter slechts 17 kandidaten voor deze rol in ons zonnestelsel (inclusief dwergplaneten als Pluto en Eris), aangezien ze groot genoeg moeten zijn om de benodigde hoeveelheid energie te leveren. Hun banen snijden echter niet de baan van de aarde.
Als we de gevolgen van de botsing van de aarde met asteroïden analyseren, kunnen we het niveau extrapoleren waarop dergelijke gebeurtenissen van het type dag des oordeels kunnen plaatsvinden. Het blijkt dat er ongeveer eens in de 1017 jaar iets soortgelijks gebeurde - en dit is meer dan de levensduur van het universum. Daarom is de kans op een dergelijke gebeurtenis erg klein.
Wanneer supernovae worden geboren (grootschalige explosie van sterren), komt er een enorme hoeveelheid energie vrij - 1044 joule - meer dan genoeg om water in onze oceanen tot het kookpunt te brengen. Gelukkig daalt het niveau van de opgewekte energie snel als het object zich van de supernova verwijdert. Dat wil zeggen, in het geval van de aarde vereist sterilisatie dat een supernova verschijnt op een afstand van ongeveer 0,013 lichtjaar. Afgezien van de zon is de dichtstbijzijnde ster, Proxima Centauri, 4,25 lichtjaar verwijderd (en niet geschikt voor supernovavorming).
Voor planeten zoals de aarde in onze melkweg hangt de afstand tussen de sterren af van hun afstand tot het galactische centrum. Zijn centrale uitstulping heeft meer objecten dan het deel dat dichter bij ons is. Maar zelfs op een kleinere afstand, gezien de frequentie van supernovae, is het onwaarschijnlijk dat sterilisatie vaker dan eens in de 1015 jaar zal plaatsvinden, en ook dit is veel ouder dan de leeftijd van het universum.
Ten slotte zijn er uitbarstingen van gammastraling, mysterieuze explosies die enorme hoeveelheden energie produceren die worden gefocusseerd in zeer dunne stralingsbundels. Door deze explosies op dezelfde manier te analyseren als in het geval van supernovae, ontdekten we dat ze het leven op planeten zoals de aarde alleen kunnen vernietigen als hun bron niet meer dan 42 lichtjaar verwijderd is, en de planeet zelf zal in het pad van de straal zijn. Nogmaals, het blijkt dat de frequentie van dit soort gebeurtenissen vrij laag is, en daarom kan een zeer klein aantal planeten worden gesteriliseerd als gevolg van een uitbarsting van gammastralen.
Er zal geen apocalyps zijn
Rekening houdend met de verwaarloosbare waarschijnlijkheid van dergelijke apocalyptische gebeurtenissen, komen we tot de conclusie dat tardigrades zullen bestaan tot de explosie van de zon, en dit zal over ongeveer een miljard jaar gebeuren. Er is nog een, laatste en uiterst onwaarschijnlijke mogelijkheid: een ster kan een planeet uit zijn baan duwen. Maar zelfs in dit geval kunnen vulkanische kraters, waar sommige tardigrades leven, warmte produceren totdat een andere ster het vangt.
Er zijn veel gebeurtenissen, zowel extern als lokaal, die kunnen leiden tot het uitsterven van het menselijk ras. Het leven in het algemeen is echter ongelooflijk vasthoudend. Als we beginnen met het zoeken naar leven buiten de aarde, hebben we het recht om de volgende aanname te doen: als het leven op een planeet is ontstaan, kunnen sommige van de elementen daar nog steeds bestaan.
Rafael Alves Batista, David Sloan
