De zoektocht naar buitenaards leven inspireert en maakt nederig

De foto hiernaast is bekend geworden als de Pale Blue Dot (bleke blauwe stip). De foto die NASA-ruimtevaartuig Voyager in 1990 maakte van de Aarde op 6 miljard kilometer afstand. In het heelal zweeft onze planeet in een haast oneindige leegte en is, voor zover wij nu weten, de enige planeet met leven. Floris van der Tak, senior scientist bij SRON en hoogleraar Astrochemie te Groningen, zoekt naar leven buiten onze planeet.  

_{Tekst: Jaap Ploeger, Corporate Communicatie RUG / Foto’s: Henk Veenstra}

‘Onze zoektocht naar buitenaards leven leert ons veel over onze plek in het heelal,’ vertelt Van der Tak. ‘Alles blijft ver weg, dus we zijn op onszelf aangewezen. Zoals de Pale Blue Dot ons laat zien zijn we slechts een klein stipje en voorlopig kunnen we niet buiten onze planeet overleven. Er is niemand die ons kan helpen als het misgaat. Aan de andere kant is het onwaarschijnlijk dat de aarde de enige plek is waar leven is ontstaan.’

Wat is buitenaards leven?

Op de vraag wat buitenaards leven is moet Van der Tak bekennen: ‘Dat weten we niet precies. We hebben eigenlijk alleen onze eigen aardse levensvormen als referentiekader. Dus daar begint je zoektocht. Wat niet uitsluit dat er heel andere soorten leven in het universum zijn ontstaan, maar we kunnen het beste zoeken naar wat we kennen.’ Het leven waar Van der Tak naar zoekt is niet persé intelligent. Het gaat om bacteriën en eencellige wezens of microben. Hij zoekt daarvoor naar specifieke gassen in atmosferen van planeten buiten ons zonnestelsel (exoplaneten). Als in die atmosferen de bouwstenen of afvalstoffen van leven gedetecteerd worden, kan het zijn dat er op die planeet leven ontstaan is. ‘90% van de bestaanstijd van onze Aarde werd deze uitsluitend bewoond door eencelligen, dus de kans is groot dat we een planeet vinden waar het leven nog niet verder is geëvolueerd, als dat al gebeurt.’

Recent was er veel ophef over een teken van leven op exoplaneet K2-18b, zo’n 120 lichtjaren hier vandaan. De aanwezigheid van dimethylsulfide waarvan de moleculen op Aarde alleen door plankton geproduceerd worden, werd ontdekt in de atmosfeer van deze planeet. ‘Die aankondiging bleek achteraf veel te voorbarig,’ verzucht Van der Tak. ‘De data werden verkeerd geïnterpreteerd en dat leidde tot overhaaste conclusies. Dat is niet goed voor ons vakgebied. Aan de andere kant kun je als wetenschapper ook niet altijd wachten tot je het voor 99.99% zeker weet.’ Het geeft wel aan hoe bijzonder het is wanneer er daadwerkelijk buitenaards leven gevonden wordt, en dus hoe uitdagend het is om te vinden.

Aarde is (niet) uniek

Dat er planeten om andere sterren draaien weten we door observaties pas sinds de jaren ’90. En sindsdien is de consensus dat elke ster wel een of meerdere planeten heeft. De vraag dringt zich dan op: waar is iedereen? ‘Er zijn veel verklaringen te geven op deze Fermi Paradox – de paradox dat we in een oneindig universum niet veel meer leven vinden –,’ zegt Van der Tak. ‘Dat er ergens anders leven is ontstaan is zeer waarschijnlijk. Alleen dat leven moet, zoals op Aarde, ook een bepaalde tijd bestaan. Op aarde is dat bijna 4 miljard jaar. En hoewel onze planeet niet uniek is, is het misschien wel heel bijzonder dat het leven nog niet uitgestorven is. We hebben op Aarde ook enkele massa-uitstervingen overleefd, die elders in het heelal misschien wel het einde van leven betekenden. Zoals bijvoorbeeld op Mars gebeurd kan zijn. Daar stroomden vroeger rivieren en oceanen weten we. Mogelijk met leven. Maar er is iets gebeurd waardoor de planeet nu droog en onleefbaar is.’

Het leven kan zich ook onder de oppervlakte van een planeet of maan ontwikkelen, wat detectie bemoeilijkt. In de gaspluimen uit geisers op de zuidpool van ijsmaan Enceladus bij Saturnus zijn kool- en waterstofverbindingen gevonden. Op aarde leven organismen in vergelijkbare omstandigheden vlakbij onderzeese geisers. En de maan Europa bij Jupiter heeft onder haar kilometers dikke ijslaag een oceaan die warm genoeg is voor organismen om te overleven.

Missies

Naast het analyseren van data van ruimtetelescopen die zoeken naar bewoonbare planeten, werkt Van der Tak mee aan de ontwikkeling ervan. ‘Samen met collega’s bepaal ik wat we willen dat de telescoop moet kunnen waarnemen, bijvoorbeeld in het infrarode spectrum,’ vertelt Van der Tak. Volgend jaar wordt door de ESA ruimtetelescoop PLATO (PLAnetary Transits and Oscillations of stars) gelanceerd die rotsachtige exoplaneten, zoals de Aarde, moet gaan bestuderen bij zonachtige sterren. Daar is mijn instituut SRON nauw bij betrokken.’

Er staat nog meer op de planning voor de komende tientallen jaren. In 2029 gaat ESA’s ARIEL (Atmospheric Remote-sensing Infrared Exoplanet Large-survey) de ruimte in die van duizenden exoplaneten tegelijk de atmosfeer en aanwezigheid van wolken in kaart kan brengen. NASA plant voor de jaren 2040-2050 de Habitable Worlds telescoop die specifiek op zoek gaat naar tekenen van leven op andere planeten. Tegelijkertijd lanceert Europa de LIFE (Large Interferometer For Exoplanets), die mid-infrarode spectra gaat nemen van aard-achtige exoplaneten. Die gegevens kunnen heel goed tekenen van leven bevatten. Bij de ontwikkeling van LIFE zijn instituten in Leiden, Dwingeloo, en Groningen betrokken, en daarin speelt Van der Tak een leidende rol.

We leven op een kwetsbare schors

Dat de zoektocht naar leven nog immer voortduurt onderstreept volgens Van der Tak ook wat er nodig is om het leven te behouden. De Aarde is een klein bescheiden planeetje op precies de juiste afstand van onze moederster, waardoor er leven mogelijk is. Dat leven en ecosysteem is echter beperkt tot een flinterdun laagje van een kilometer of anderhalf terwijl de doorsnede van onze planeet zo’n 6000 km is.

Van der Tak: ‘De leefbare schors en al zijn biodiversiteit is natuurlijk erg kwetsbaar, door invloeden van binnenuit maar ook van buitenaf, zoals meteorieten. Daar komt Fermi weer om de hoek kijken. Want leven kan misschien wel overal ontstaan, maar ontstaat er ook een biodivers ecosysteem dat zichzelf in stand houdt? Op aarde is de mens een heel kwetsbare soort die volledig afhankelijk is van een goed functionerend ecosysteem. We kunnen niet eens zelf energie maken via fotosynthese en hebben planten nodig voor voeding. Dat zou toch moeten stemmen tot contemplatie over hoe we met onze planeet omgaan.’

Meer informatie

Floris van der Tak