Zonnestelsel

SPARC, het nieuwe MIT-experiment is veel kleiner dan de enorme reactor ITER, maar moet door de sterkere magnetische velden toch goede resultaten kunnen bereiken. Bron/copyright: MIT

Toekomstige technologie, van 2022 tot het jaar 4000

Sommige toekomstige technologie is er nu al in rudimentaire vorm. Denk aan kwantum computers en wetware, de interface tussen brein en machine. Voorspellen dat deze technologie effectiever en goedkoper wordt, is dus vrij veilig. Of dat deze nieuwe toepassingen krijgt.

Moeilijker te voorspellen is echt disruptieve technologie. Dat is technologie, die de mens vermogens geeft die deze tot nu toe nog niet had. Vooral technologie, die het gevolg is van nieuwe wetenschappelijke doorbraken. Toch doen de makers van deze video, een moedige poging. Dit op basis van bestaande trends en de bekende natuurkundige wetten.

De voorspelling in de video dat de Alcubierre drive werkt, is omstreden. Het effect waarop deze drive berust, is nog niet in een experiment aangetoond. Al vormt het warpveld waarop de Alcubierre drive berust een geldige oplossing van de algemene relativiteitstheorie.

Dat wil zeggen, geldig, als er negatieve energie bestaat op onze schaal, niet alleen maar op de schaal van kleine deeltjes. En er een methode is om deze te scheppen. We kunnen dan ook zelf wormgaten aanleggen. Daarmee zou je in principe zelfs tijd kunnen reizen.

Wormgaten en warp drives zijn nog onbewezen toekomstige technologie, maar in theorie mogelijk. Bron: Genty/Pixabay
Wormgaten en warp drives zijn nog onbewezen toekomstige technologie, maar in theorie mogelijk. Bron: Genty/Pixabay

Vind je nanotechnologie klein? Welnu, het kan nog kleiner. Stel je voor, een complete fabriek opbergen in de ruimte van een atoom. Dat kan in theorie met femtotechniek. Technologie op de schaal van een atoomkern. Mogelijk kunnen we in de toekomst de sterke kernkracht net zo manipuleren als de elektromagnetische kracht nu. Dan zouden er compleet nieuwe technieken ontstaan. En nieuwe kansen. Nieuwe dingen om mee te maken en te onderzoeken. Denk aan een bezoekje aan het binnenste van de zon, of de aarde, bijvoorbeeld. Dat, en nog veel meer, zou dan mogelijk zijn.

Nieuwe natuurwetten, toekomstige technologie

Alles staat of valt met de vraag, of onze natuurkundige wetten, de enige wetten zijn die bestaan. Of dat er mogelijk nog nieuwe wetten bestaan. Inderdaad zijn er dingen die we nog niet kunnen verklaren met de wetten die we nu kennen. Zo hebben we geen flauw idee, wat donkere materie precies is. En waar die enorme ringen vandaan komen in de hemel. Zo groot, dat ze haast wel het restant van een botsing met een ander heelal lijken te zijn. Ontdekken we nieuwe natuurwetten, dan ontdekken we ook enorm veel nieuwe potentiële apparaten.

Het schijnsel van Nemesis door het Oortwolk-puin. Het kleine lichtpuntje in het centrum is de zon.

Ramp slaat toe elke 27 miljoen jaar (update)

Door nog onopgehelderde oorzaak wordt de aarde elke zesentwintig tot zevenentwintig miljoen jaar bezocht door een doodsengel: getroffen door een natuurramp die een groot deel van de soorten wegvaagt. Nemesis, de veronderstelde donkere begeleider van de zon die om de zoveel tijd met een tocht door de komeetrijke Oortgordel dood en verderf zou zaaien, komt met de laatste onderzoeksgegevens echter steeds verder uit beeld als mogelijke verklaring.
Er is ook goed nieuws: de laatste massaextinctie vond elf miljoen jaar geleden plaats. Het duurt dus nog wel even voor de volgende vernietigende ramp, althans uit die hoek, toeslaat.

Planetoïdengordel, Kuipergordel en Oortgordel

Ons zonnestelsel kent drie grote verzamelplekken van ongeregeld puin: de planetoïdengordel tussen Mars en Jupiter en de Kuipergordel: de gordel even buiten de omloopbaan van Neptunus. Ex-planeet Pluto is het eerst ontdekte Kuiperobject.

De Kuipergordel en de Oortwolk. Vergeleken met de Kuipergordel en de rest van het zonnestelsel is de Oortwolk gigantisch groot.
De Kuipergordel en de Oortwolk. Vergeleken met de Kuipergordel en de rest van het zonnestelsel is de Oortwolk gigantisch groot. Bron:NASA

Verder is er waarschijnlijk de reusachtig grote Oortgordel, die zich tot meer dan een lichtjaar afstand van de zon uitstrekt: de grens van de zwaartekrachtswerking van de zon. Er is nog geen direct experimenteel bewijs van het bestaan van de Oortgordel, maar de meeste kometen hebben een aphelion (punt in hun omloopbaan dat het verst verwijderd is van de zon) van 20.000 maal de afstand aarde-zon, het centrum van de Oortgordel.

Neptunus, Jupiter en Mars kennen  trojanen, dat zijn ruimterotsen die zich op ongeveer een zesde omloopbaan afstand voor of achter de planeet in de omloopbaan van de planeet bevinden en daar rond de Lagrangepunten draaien: het punt waar de zon en de planeet evenveel aantrekkingskracht uitoefenen. De samenstelling van meteorieten uit deze gordels wijst erop dat er veel waardevolle grondstoffen te vinden zijn. Vanzelfsprekend hebben diverse landen daarom grote interesse in deze gordels. Wat daar aan zeldzame metalen en dergelijke te vinden is, stelt de aarde totaal in de schaduw.

Nemesis
De Nemesishypothese (Nemesis is de Griekse godin van het noodlot die hoogmoedigen straft) gaat er van uit dat de zon een donkere, onzichtbare begeleider kent: Nemesis.

Het schijnsel van Nemesis door het Oortwolk-puin. Het kleine lichtpuntje in het centrum is de zon.
Het schijnsel van Nemesis door het Oortwolk-puin. Het kleine lichtpuntje in het centrum is de zon.

Objecten die in aanmerking komen als boosdoener zijn bruine dwergen (sterren die te klein zijn voor kernfusie), zwerfplaneten ter grootte van een reusachtige Jupiter of kleine zwarte gaten. Alle drie zijn namelijk nagenoeg onzichtbaar van grote afstand.

Nemesis volgt een elliptische baan om de zon. Als Nemesis de zon dicht nadert, verstoort de zwaartekracht van het hemellichaam de banen van kometen en andere brokken puin in de Oortgordel, de ijzig koude puinring aan de uiterste buitengrens van het zonnestelsel.

Het gevolg: de aarde wordt getroffen door een vernietigend bombardement dat een groot deel van alle soorten wegvaagt. Enkele zeer taaie soorten overleven het en worden de stamvaders voor een nieuwe fase van evolutionaire uitwaaiering, zoals bijvoorbeeld ook na de allesverwoestende Krijt-Tertair massaextinctie, 250 miljoen jaar geleden (de oerdino was een van de overlevenden) en de Chicxulub-ramp (die de dino’s wegvaagde en de weg vrijmaakte voor de zoogdieren zoals de mens en vogels) gebeurde.

Het Pluto-achtige object Sedna bevindt zich op een plaats die volgens sommige astronomen alleen is te verklaren door het zwaartekrachtsveld van een Nemesis-achtig hemellichaam.

Een aanvullende aanwijzing voor het bestaan van Nemesis is de scherpe begrenzing van de Oortgordel (berekend uit de omloopbanen van kometen). Van andere sterren met begeleiders is bekend dat ook hun puinringen scherp begrensd zijn. Eenzame sterren hebben een diffuse buitenring. Nemesis vinden wordt lastig. Op dit moment is het hypothetische object op zijn aphelion – het verste punt van de zon – en is dus vrijwel onzichtbaar. Niettemin wordt er nu grof astronomisch geschut gelanceerd – denk aan de geplande Pan-STARRS, LSST en de in 2013 voltooide WISE missies, waardoor Nemesis – als deze bestaat – ons haast niet meer kan ontgaan. In 2020 hebben we nog steeds geen spoor van Nemesis ontdekt.

Maar bestaat Nemesis wel? En wat is dan wél de verklaring?

Uit een recente Arxiv-publicatie blijkt dat er enkele stevige argumenten tegen de Nemesishypothese pleiten. Zo is het patroon van uitstervingen met 99% te regelmatig om door de hypothetische Nemesis te worden veroorzaakt. Zwaartekrachtsvelden van naburige sterren zouden de baan van Nemesis namelijk zo verstoren dat het hemellichaam een onregelmatige baan zou krijgen – en hiermee de periodiciteit in de war schoppen.

Er zijn op dit moment weinig andere verklaringen die in de buurt komen van een zinnig werkingsmechanisme. De zon draait in omstreeks tweehonderd miljoen jaar rond rond de kern van de melkweg – zes keer zo lang als de periodiciteit van de uitstervingen. Onze stellaire buren zijn te chaotisch om deze bijna volmaakte regelmaat te leveren. Wat de verklaring ook is, we hebben nog vijftien miljoen jaar om de dader te ontmaskeren. Dus we hebben nog wel even de tijd…

Update: publicatie in Nature

Sinds 2011 is het onderzoek voortgezet, deze keer met behulp van kunstmatige intelligentie. De onderzoekers onderzochten de verspreiding in de tijd van 1 273 254 fossielen uit het Fanerozoïcum (m.a.w. de laatste 541 miljoen jaar), die toebehoorden aan 171 231 soorten.
Hieruit kwamen enkele opvallende uitkomsten. Het patroon van uitstervingen elke 27 miljoen jaar (of een veelvoud hiervan) werd opnieuw bevestigd. We weten nog steeds niet welk proces deze uitstervingen in gang heeft gezet. Wel dat alle vijf massa-uitstervingen en zeven kleinere uitstervingsgolven het patroon van de 27 miljoen jaar volgen [1].

Nog steeds is niet bekend welk proces dit veroorzaakt, maar een onzichtbare begeleider van de zon of een andere kosmologisch proces dat de omloopbanen van Kuiperbelt-objecten destabiliseert, lijkt m.i. aannemelijk. Deze periode van 27 miljoen jaar komt overeen met een aphelion van honderdduizenden astronomische eenheden, m.a.w. enkele lichtjaren. Een dergelijk object is nauwelijks meer gebonden aan de zon en wordt al snel op sleeptouw genomen door andere passerende sterren. Toch wijst de ijzeren periodiciteit op een relatief sterke gravitationele binding met de zon en een stabiele baan. Een resonantie-effect met het galactische zwaartekrachtsveld? Kortom: een uitdagende puzzel.

Er blijkt geen verband te zijn tussen uitsterving en het daarna ontstaan van nieuwe soorten. Speciatie-events, waarbij veel nieuwe soorten ontstaan, komen willekeurig voor. De eerdere theorie dat uitsterfgolven automatisch leiden tot het ontstaan van veel nieuwe soorten die de plaatsen van eerdere soorten opvullen, blijkt dus niet te kloppen. Sterker nog: speciatie lijkt juist nieuwe uitstervingen te veroorzaken, door de onderzoekers “destruction by creation” genoemd. Een mooi voorbeeld is natuurlijk onze eigen soort. Wij hebben heel wat uitstervingen van andere soorten, van de mammoet tot de dodo, op ons geweten.

Bronnen
1. Impacts of speciation and extinction measured by an evolutionary decay clock” by Jennifer F. Hoyal Cuthill, Nicholas Guttenberg and Graham E. Budd, 9 December 2020, Nature.
DOI: 10.1038/s41586-020-3003-4

Van ziedende lava-oceaan tot ijskoude gasreus, exoplaneten komen voor in alle vormen en maten. Bewoonbare werelden zijn zeldzamer. Bron: Wikimedia Commons uit NASA/Natalie Batalha en Wendy Stenzel

Planeten die gastvrijer zijn dan de aarde ontdekt

De aarde is in veel opzichten een kosmisch lot in de loterij. Zo kennen we geen hete Jupiters, gloeiendhete gasreuzen vlak bij de zon, die de omloopbaan van de aarde verstoren. De aarde bevindt zich in de goudlokjeszone, niet te heet en niet te koud. Maar toch zijn betere plekken dan de aarde denkbaar. Zo staat de aarde in verhouding iets te dicht bij de zon, waardoor we risico lopen droog te koken na een miljard jaar. Er zijn 24 exoplaneten ontdekt die wel precies op de juiste plek van hun centrale ster staan, en daarmee een stuk minder vatbaar zijn voor Snowball Earth of juist een Venus-scenario. In onderstaande video  verkennen we deze planeten.

Zal de mensheid de komende honderd jaar overleven, dan maken we een redelijke kans om de dichtstbijzijnde van deze planeten te kunnen bezoeken. Tenzij er een Zefram Cochrane opstaat die een sneller-dan-licht aandrijving bouwt, of een stargate, zitten we helaas nog voorlopig opgesloten in dit zonnestelsel.

Van ziedende lava-oceaan tot ijskoude gasreus, exoplaneten komen voor in alle vormen en maten. Bewoonbare werelden zijn zeldzamer. Bron: Wikimedia Commons uit NASA/Natalie Batalha en Wendy Stenzel
Van ziedende lava-oceaan tot ijskoude gasreus, exoplaneten komen voor in alle vormen en maten. Bewoonbare werelden zijn zeldzamer. Bron: Wikimedia Commons uit NASA/Natalie Batalha en Wendy Stenzel

De geruchten over samenwerking tussen overheden en buitenaardse wezens blijven hardnekkig. Wat als ze waar zijn? No copyright/plaatje afkomstig van https://pixabay.com/users/comfreak-51581/

Wat als: aliens werkelijk samenwerken met aardse overheden?

De laatste jaren duikt er steeds meer beeldmateriaal op, alsmede rapporten van ooggetuigenverslagen, van ontmoetingen tussen Usaanse piloten en onbekende vliegende entiteiten (UFO’s), die sneller accelereren en van richting veranderen dan vliegtuigen met menselijke piloten zouden kunnen overleven.

Waarheidsgehalte omstreden
Deze beelden zijn afkomstig van de USAF en het Usaanse leger. Deze instellingen vallen onder de Usaanse FOIA (Freedom of Information Act, te vergelijken met de Nederlandse WOB). Hoewel het niet denkbeeldig is dat UFO’s een bewuste desinformatiecampagne zijn van het Pentagon om ongestoord prototypes van experimentele luchtvaartuigen te kunnen testen, zijn deze aanwijzingen te serieus om niet te onderzoeken. Een gepensioneerde Israëlische topofficial, prof. dr. Haim Eshed, schreef een boek waarin hij onthult dat er uitgebreide contacten bestaan tussen een technisch geavanceerde niet-menselijke soort en de Usaanse overheid, en daarmee de Israëlische overheid. Het is niet gezegd dat het verhaal van Eshed klopt – mogelijk spelen er commerciële belangen (Eshed is sf- en fantasyschrijver), is Eshed “gek” [4] of wordt ergens de aandacht van afgeleid – maar we nemen het in dit wat-als scenario voor juist aan. Wat zijn dan de consequenties?

De geruchten over samenwerking tussen overheden en buitenaardse wezens blijven hardnekkig. Wat als ze waar zijn? No copyright/plaatje afkomstig van https://pixabay.com/users/comfreak-51581/
De geruchten over samenwerking tussen overheden en buitenaardse wezens blijven hardnekkig. Wat als ze waar zijn?
No copyright / afbeelding afkomstig van https://pixabay.com/users/comfreak-51581/

Geheimzinnige Galactische Federatie
De uitgelekte informatie uit het boek, afkomstig van een interview in de Hebreeuwse krant Jediot Aharonot[1], is summier. De rest van het Y.A. artikel is weggestopt achter een paywall, maar het googlen van de Hebreeuwse titel leverde een uitvoeriger bron op. [3] Volgens Eshed zijn de aliens afkomstig van een galactische federatie van buitenaardse beschavingen, ruwweg te vergelijken met de Federation of Planets in de beroemde Usaanse SF-franchise Star Trek. Deze aliens zouden in het geheim op aarde rondlopen en met de Usaanse regering samenwerken, waarvan elke Usaanse president op de hoogte is. Beide zouden samenwerken op een basis op Mars, de hoofdvestiging van de aliens in het zonnestelsel. De aliens zouden onder meer het uitbreken van een kernoorlog hebben voorkomen (wat ook door andere bronnen is gemeld)[2]. De aliens zouden tot doel hebben om het wezen van het universum te doorgronden in samenwerking met de mensheid.

Welk nut kunnen de aarde en mensen hebben voor aliens?
Zowel de aarde met haar abnormaal grote maan als de zon zijn, fysisch gezien, ongewoon maar niet uniek in het bekende heelal. Aardachtige exoplaneten blijken veel voor te komen, NASA schat alleen al in de Melkweg meer dan tien miljard. Er zijn nu al zelfs 24 “superbewoonbare” exoplaneten bekend die zelfs geschikter zijn voor leven dan de aarde. We weten dat het technisch gezien haalbaar is om bijvoorbeeld helium-3 te winnen uit gasreuzen als Jupiter of desnoods uit sterren. Echt vergevorderde beschavingen kunnen zelfs zwarte gaten of -mogelijk- donkere materie benutten om energie mee op te wekken.

Het voornaamste bijzondere element van de aarde is haar diverse ecosysteem en vooral de aanwezigheid van minimaal één intelligente, althans: handige soort. We zijn een weelderige oase, omringd door saaie, dode werelden. Als woongebied ligt de aarde niet echt voor de hand. Een ruimtecilinder bouwen is veel gemakkelijker dan om naar een verre ster te reizen. Om maar niet te spreken over de vele bacteriesoorten hier die voortdurend op zoek zijn naar voedingsbronnen. Wel interessant is om DNA van miljoenen soorten te verzamelen en de menselijke cultuur te snuiven.

En wie weet is er meer aan de hand. Mogelijk vormt de aarde een belangrijk knooppunt in een voor ons onzichtbaar transportnetwerk. Of is hier een belangrijke grondstof aanwezig die we nog niet kennen, of waarvan we tot nu toe nog geen nuttige toepassing hebben ontdekt.

Waarom de geheimhouding?
Het bestaan van leven buiten de aarde is een idee dat al honderden jaren bestaat.  Giordano Bruno, een tijdgenoot van Galilei, werd er nog voor op de brandstapel gegooid. Een invasie door buitenaardsen is de uitgekauwde plotline van honderden razendpopulaire science fiction boeken en series, variërend van War of the Worlds tot V en Independence Day. Waarschijnlijk zal het grootste deel van de mensheid een zucht van verlichting slaken als blijkt dat “minds infinitely superior to us” voorkomen dat het beste kabinet sinds de Tweede Wereldoorlog en hun al even verlichte collega’s in de rest van de wereld, hun onovertroffen talenten tot het creëren van rampspoed nog verder uitleven. De meeste mensen geloven al in een onpeilbaar wijze en almachtige alien, God genaamd. Kortom: als er geheimhouding moet zijn, heeft dat waarschijnlijk een andere reden. Want waar komen deze aliens vandaan? En:  waarom hebben ze met hun onvoorstelbaar overvloedige hulpbronnen de mensheid nodig om onderzoek te doen?

Mogelijkheid 1: de aliens waren hier al veel eerder en onze voorouders vereerden ze als goden. 
God kwam al eerder ter sprake als een almachtig buitenaards wezen. Voldoende geavanceerde technologie is niet van magie te onderscheiden. Zou een buitenaards wezen duizenden jaren geleden op aarde landen, dan zouden mensen hen vermoedelijk zien als goden. In feite is dit precies wat er gebeurde in enkele gevallen waarbij westerlingen met paarden en vuurwapens in aanraking kwamen met op wapengebied iets minder ver ontwikkelde beschavingen, zoals de Azteken en de Inca’s. Beschrijvingen  in zowel de Tenach (Ezechiël) als in de vedische literatuur uit India hebben veel weg van twintigste- en eenentwintigste technologie, bij Ezechiël. een vliegend tuig, in de veda’s een nucleaire oorlog en een raketafweersysteem. Zou dit inderdaad kloppen, en zouden de goden inderdaad kosmonauten zijn zoals kroegbaas Erich von Däniken beweerde, dan zouden letterlijk miljarden mensen van hun geloof afvallen. De maatschappelijke impact zou aanzienlijk zijn.

Mogelijkheid 2: we leven in een simulatie.
Volgens de simulatiehypothese is onze wereld een soort zeer realistisch computerspel, een soort Second Life. God is, vanaf atheïstisch oogpunt bekeken, dan de sysadmin van de simulatie die het heelal is en die op een onvoorstelbare krachtige supercomputer ergens draait. Wij zijn dan niets dan een computerprogramma.
De diverse geloven, zoals christendom en boeddhisme zijn in feite varianten van de simulatietheorie. Dit zou inderdaad een enorme schok zijn, vooral voor atheïsten en agnosten. Afhankelijk van met welk geloof de werkelijke simulatie overeen komt, zou ook dit een schokeffect hebben op gelovigen met een sterk hiervan afwijkend wereldbeeld.  De aliens zouden hier onze hulp niet nodig hebben. De programmeur van de simulatie is immers almachtig. De Marsbasis zou eveneens niet nodig zijn.

Mogelijkheid 3: de aliens komen van een parallel heelal. 
Volgens de veel-wereldeninterpretatie van de kwantummechanica en enkele kosmologische modellen bestaan er veel parallelle heelallen naast ons eigen heelal. Hier zijn de natuurwetten iets anders.  De schok hiervan zou beperkt zijn. De Kelten geloofden al in parallelle werelden. In de 1001 Nacht, gebaserd op oude Perzische legenden en filosofieën,  worden onderaardse werelden beschreven. Ook hemel en hel, en de diverse werelden van het Zuivere Land boeddhisme waarin je incarneert als je het erg goed, of juist erg slecht, doet, kunnen worden gezien als parallelle werelden. Parallelle heelallen zijn een minder schokkend alternatief dan de eerder genoemde mogelijkheden. Het is al vrij algemeen bekend onder het grote publiek dat ons heelal waarschijnlijk niet het enige heelal is. De voorwaarden voor leven zijn namelijk wel erg gunstig in dit heelal. Waarschijnlijk bestaan er veel heelallen waar bijvoorbeeld sterren direct ontploffen of er geen atomen bestaan. Dit is dus zeker een mogelijkheid.

Mogelijkheid 4: de “experimenten” van de aliens zijn verre van onschuldig en onethisch naar huidige menselijke maatstaven.
Aardbewoners die door aliens ontvoerd zeggen te zijn, verklaren dat ze onvrijwillig deel uitmaakten van fokexperimenten. Een buitenaards fokprogramma zou inderdaad ethisch erg schokkend zijn en de buitenaardsen niet erg populair maken onder de gemiddelde aardbewoner. Een fokprogramma is voor een soort die biologisch totaal afwijkt van de mens, vanzelfsprekend niet haalbaar. Zo zijn er geen gevallen bekend waarin Japanse octopus-porno resulteerde in de geboorte van een nieuw zeemonster. Waarmee we op de volgende optie komen.

Mogelijkheid 5: de aliens zijn afstammelingen van de mens uit de verre toekomst en hebben ons DNA nodig. 
Getuigenverslagen beschrijven doorgaans “greys”, mensachtige wezens met grote ogen en een groot hoofd op een spichtig lichaam. Vergeleken met onze aapachtige voorouders hebben wij een groter hoofd, grotere ogen en een zwakker lichaam. Toekomstige mensensoorten zouden veel op deze greys kunnen lijken, als deze ontwikkelingen zich doorzetten. Mogelijk ontstond er in de verre toekomst een calamiteit, bijvoorbeeld een ziekte, waardoor voortplanting niet meer mogelijk is of de mens op uitsterven staat. Indianenvolkeren met weinig genetische variatie die afstamden van het handjevol eerste kolonisten uit Siberië, stierven als vliegen aan voor ons alledaagse ziekten als griep of verkoudheid. Menselijke plantenkwekers zijn voortdurend op zoek naar materiaal van gewassen als tarwe, tomaten en olijven uit zogenoemde Vavilov-centra. Dit zijn plekken, waar de meeste genetische variatie is te vinden. De aarde van nu is het Vavilov-centrum van de mens.  Toekomstige kolonisten zullen net als de voorouders van de indianen, uit vrij kleine groepen bestaan. Mogelijk zijn ze zo genetisch homogeen, dat hun voortbestaan wordt bedreigd. Genen oogsten op aarde ligt dan voor de hand. Medewerking van een grote aardse mogendheid, zoals de supermacht Usa, is dan nuttig om incidenten in de doofpot te stoppen.
Dit scenario veronderstelt tijdreizen. Omdat tijdreizen allerlei logische paradoxen oplevert, zouden deze wezens dan uit een parallelle tijdlijn afkomstig moeten zijn. Ook veronderstelt dit scenario een relatief gebrekkige kennis van de menselijke biologie. Hoewel er subscenario’s denkbaar zijn waarbij deze kennis verloren is geraakt, bijvoorbeeld omdat de mens een machineachtige soort is geworden en vervolgens door een ramp al deze biologische kennis is vernietigd – zo weten wij ook niet meer hoe Grieks vuur of (tot voor kort) Romeins zeewaterbestendig beton werden gemaakt – , zijn deze niet heel waarschijnlijk. Deze aliens zouden dan over moeten gaan op low-tech methodes als seks en implantatie in draagmoeders. Sterk punt van dit scenario is wel dat het buitenaardse ontvoeringen logisch verklaart.

Mogelijkheid 6. De aliens zijn gestrand in het zonnestelsel en hebben aardse hulp nodig om te ontsnappen. 
De afstanden tussen sterren zijn enorm. De afstand tot het Alfa Centauristelsel, de dichtstbijzijnde zonachtige ster, is 4,2 lichtjaar, oftewel rond de 250.000 maal verder dan de afstand tussen de aarde en de zon. Zonder een warpachtige aandrijving zijn deze afstanden niet te overbruggen.

Stel, een astronaut zou stranden in de Romeinse tijd, of in het Chinese Tang-keizerrijk omstreeks het jaar nul, of bij de Maya’s, en niet ziek worden of gedood. Zelfs als hij of zij een complete bibliotheek met alle aardse technische kennis van nu tot zijn beschikking had, en redelijk Latijn of klassiek, Chinees of Kiche zou spreken, dan zou hij weinig hebben aan het primitieve smeedijzeren Romeinse, Chinese, laat staan stenen Maya-gereedschap om zijn ruimteschip te repareren. Om van de aarde te ontsnappen, zou hij minimaal een laat twintigste-eeuwse beschaving uit de grond moeten stampen om alle onderdelen van zijn ruimteschip te kunnen produceren. Dit zou zeker twee tot drie generaties kosten, als je veel risico neemt, zo ongeveer alle priesters tot vijand maakt en alle medewerking hebt van de machthebbers.

In dit geval is niet zozeer sprake van een schokeffect, maar van (gerechtvaardigde) angst van de aliens dat ze tot slaaf gemaakt en uitgebuit zullen kunnen worden. Dit scenario zou verklaren waarom aliens menselijke hulp nodig hebben.

Een variant is dat deze aliens de laatste overlevenden van een interstellaire oorlog zijn en onderdak zoeken op een barbaarse planeet. Ongeveer zoals rebellen die zich in een tropisch regenwoud verstoppen.

Of…
Deze lijst is verre van uitputtend. Wat denken jullie, als lezers?

Bron
1. The UFOs have asked not to publish that they are here, humanity is not ready yet (vertaald), Yedioth Aharonot, 2020
2. The UFOs Didn’t Come In Peace! Astronaut Sets Record Straight On ET Nuclear War, Huffington Post, 2019
3. Prof. Haim Eshed: “Aliens asked not to publish that they are here (vertaald), radio2000, 2020
4. David Israel, Former Head of Israel’s Space Program: The Aliens Asked Not To Be Revealed, Humanity Not Yet Ready, JweishPress.com, 2020

Een uiterst tijdelijke landkaart van de oppervlakte van de zon. Uiteraard verandert de gasvormige oppervlakte van de zon voortdurend. Bron: NASA

De zon vanaf andere planeten dan de aarde

We kennen het waterige zonnetje op Mars van opnamen van marsrovers. Van Apollo-missies de felle, niet door een atmosfeer tegengehouden zon op de maan, die pas na twee weken ondergaat. En natuurlijk onze eigen zon, als hij opkomt, als hij ondergaat of als hij wordt bedekt door de maan in een totale of gedeeltelijke zonsverduistering. Hoe zou een zonsopkomst op Venus er uit zien, gesteld dat je het overleeft? Of op Jupiter? Waarom heeft de zonsopgang op Mars een heel andere kleur dan die op aarde? Deze korte film neemt je mee op een grand tour door het zonnestelsel met elke keer een onverwachte blik op onze altijd weer bijzondere dichtstbijzijnde ster.

Een uiterst tijdelijke landkaart van de oppervlakte van de zon. Uiteraard verandert de gasvormige oppervlakte van de zon voortdurend. Bron: NASA
Een uiterst tijdelijke landkaart van de oppervlakte van de zon. Uiteraard verandert de gasvormige oppervlakte van de zon voortdurend. Bron: NASA

Kleine zwarte gaten, bijvoorbeeld met de massa van Neptunus, zijn zo groot als een voetbal en daarmee onzichtbaar van grote afstand.

Wat als: Planeet Negen een zwart gat is?

Iets, ver weg in de duistere regionen van de Oort-gordel, schopt planetenbanen ernstig in de war. Pogingen om Planeet Negen te vinden zijn tot nu toe echter faliekant mislukt. Enkele astronomen komen nu met een gedurfde theorie. Planeet 9 is geen planeet van 15 aardmassa’s, maar in werkelijkheid een zwart gat. Een zwart gat met de massa van een ijsreus of kleine gasreus is klein in afmeting, vrijwel onzichtbaar en is stabiel. Kan dit kloppen? En moeten we ons zorgen maken door de nabijheid van dit allesvernietigende object?

De jacht op Planeet Negen
De ijsreus Neptunus werd laat in de negentiende eeuw ontdekt aan de hand van verstoringen in de planeetbaan van Uranus. Toch verklaarde Neptunus, en de later ontdekte algemene relativiteitstheorie, niet alle afwijkingen in planeetbanen. De speurtocht naar een nieuwe, onbekende planeet begon. Na de ontdekking van Pluto door Clyde Tombaugh in de dertiger jaren bleef het een tijdje stil. Pluto verkreeg beroemdheid als de laatste planeet.  Betere telescopen onthulden dat Pluto veel te klein is om deze zwaartekrachtsafwijkingen te kunnen veroorzaken. Met 0,2 procent van de massa van de aarde is Pluto zes keer kleiner dan de maan. En: Pluto blijkt slechts de eerst ontdekte vertegenwoordiger van een klasse ijsachtige objecten, de dwergplaneten of plutino’s.

Tot nu toe zijn alle pogingen om Planeet Negen te vinden mislukt. Wel hebben we een profiel: het gaat om een object van ongeveer tien tot vijftien maal zo zwaar als de aarde[1]. Hiermee komt de massa in de buurt van de ijsreuzen Uranus en Neptunus. Een planeet met deze grootte is niet te missen. Onze telescopen zijn nu zo goed, dat zelfs op zeer grote afstand, een Neptunus-achtig object duidelijk zichtbaar zou moeten zijn.

Mini-zwarte gaten
Hoe verstop je vijftien aardmassa’s? Het voor de hand liggende antwoord: een zwart gat. Zwarte gaten zijn relatief klein, extreem compact en laten zelfs geen licht ontsnappen. Alleen: we kennen slechts zwarte gaten die groter zijn dan enkele zonsmassa’s, de overblijfselen van ineengestorte sterren of de enorme zwarte gaten (denk aan miljoenen zonsmassa’s) in het centrum van sterrenstelsels. In theorie zijn kleinere zwarte gaten, bijvoorbeeld met de massa van de maan of de aarde, stabiel. Hawkingstraling is te zwak om dergelijke zwarte gaten uit elkaar te laten vallen tussen het moment van het ontstaan van het heelal en nu. Alleen kennen we geen realistisch mechanisme om dergelijke mini-zwarte gaten te scheppen.
Dat we een dergelijk mechanisme niet kennen, hoeft echter niet te betekenen dat dat mechanisme (en daarmee mini-zwarte gaten) niet bestaat. Onze kennis is verre van volledig. Het zal niet de eerste keer zijn dat we iets totaal onverwachts ontdekken.

Kleine zwarte gaten, bijvoorbeeld met de massa van Neptunus, zijn zo groot als een voetbal en daarmee onzichtbaar van grote afstand.
Kleine zwarte gaten, bijvoorbeeld met de massa van Neptunus, zijn zo groot als een voetbal en daarmee onzichtbaar van grote afstand. – Wikimedia Commons

Hoe kunnen we een mini-zwart gat waarnemen?
De diameter van de waarnemingshorizon van een zwart gat is recht evenredig aan de massa. Als de zon samengeperst zou worden tot een zwart gat, zou de waarnemingshorizon een doorsnede hebben van zes kilometer. De aarde zou een zwart gat opleveren met de grootte van een forse knikker, 18 mm doorsnede. ‘Planeet Negen’, met vijftien aardmassa’s, zou dus een doorsnede hebben van 1,8 x 15 = 27 cm. Dit is uiteraard veel te klein om op deze enorme afstand waar te kunnen nemen. Dit zou verklaren, waarom we “Planeet Negen” nog niet hebben gevonden. Er bestaat echter een manier om dergelijke zwarte gaten indirect waar te nemen. Ze verbuigen namelijk de ruimte om zich een zeer sterk. Met andere woorden: er ontstaat een zwaartekrachtslens. Dit zwaartekrachtslens-effect is wel vrij goed waar te nemen met moderne telescopen. Sterposities gaan namelijk verschuiven, als een mini-zwart gat (of ander zwaar object) tussen een ster en de telescoop beweegt. Dit is precies wat het Poolse onderzoeksprogramma Optical Gravitational Lensing Experiment (OGLE) waargenomen heeft, elders in het Melkwegstelsel. Zware objecten met een massa rond de vijf  aardmassa’s blijken door het Melkwegstelsel te zwerven. Dit kunnen zwerfplaneten zijn, de conventionele verklaring. Maar wat, als het in werkelijkheid primordiale zwarte gaten, overblijfselen van de Big Bang, zijn? En als de zon één van deze zwarte gaten heeft ingevangen?

Als Planeet Negen inderdaad in werkelijkheid een zwart gat is, dan zouden we een sterk lenseffect moeten kunnen waarnemen op relatief korte afstand van de aarde. Dat zou inhouden dat een bewegende telescoop, bijvoorbeeld aan boord van een satelliet, een sterke verschuiving van de zwaartekrachtslens zou waarnemen. Dit effect is te vergelijken met bijvoorbeeld dat van de schijnbare cirkelvormige beweging die nabije sterren als Alfa Centauri maken in de loop van een jaar. Dit weerspiegelt de veranderende positie van de aarde in de loop van het jaar. Door de auteurs wordt nog een tweede mogelijkheid genoemd. Als bepaalde theorieën over donkere materie juist zijn, moet er gammastraling vrij komen als donkere materie in het zwarte gat valt. Dit kan waar worden genomen als een zwakke gammabron.

Moeten we ons zorgen maken, als blijkt dat Planeet 9 inderdaad een zwart gat is?
Nee. De omloopbaan van ‘planeet 9′ is voor zover we weten, stabiel. Een zwart gat van enkele aardmassa’s dat in de buurt van de aarde zou komen zou inderdaad een verwoestende uitwerking hebben op onze planeet, maar dat zou een ‘traditionele’ superaarde of ijsreus die de aarde zo dicht nadert ook hebben, puur en alleen door het enorme zwaartekrachtsveld. Er is alleen een indirect gevaar. Banen van kometen en planetoïden in de buurt kunnen richting het binnenste deel van het zonnestelsel worden afgebogen. Inslagen van planetoïden hebben in het verleden verwoestende gevolgen gehad op de aarde. Denk aan het uitsterven van bijna alle dinosauriërs en andere groepen dieren, rond de 65 miljoen jaar geleden.

Overvloedige energie
De nabijheid van een zwart gat zou juist goed nieuws zijn (zie deze video). Niet alleen zou het spectaculaire experimenten mogelijk maken. Zwarte gaten behoren namelijk tot de efficiëntste energieomzetters die we kennen. Als materie in een spiraalvormige baan in het zwarte gat valt en we al deze energie af konden tappen, zou in dit theoretische geval zo’n 6 procent (bij een stilstaand zwart gat) tot 42% (bij een zeer snel roterend zwart gat) van de massa in pure energie omgezet kunnen worden. Ter vergelijking; kernfusie zet slechts 0,7% van de massa om in energie. Zelfs in het ongunstigste geval van 6%, zou dit een zeer overvloedige energiebron betekenen. Het netto wereldenergieverbruik ligt in 2019 rond de 115 000 TWh. In massa uitgedrukt is dit 4,6 ton, het gewicht van een olifant. Als we zes procent van massa in energie konden omzetten, zou dit slechts 77 ton massa, willekeurige massa want zwarte gaten zijn niet kieskeurig, per jaar vergen om de gehele aarde een jaar van energie te voorzien. Dit is ongeveer het gewicht van een kleine blauwe vinvis. Per jaar. Kortom: we zouden wel eens onverwacht veel plezier van een zwart gat kunnen hebben.

Bronnen
1. Batygin, Konstantin and Brown, Michael E. (2016) Evidence for a Distant Giant Planet in the Solar System. Astronomical Journal, 151 (2). Art. No. 22. ISSN 0004-6256.
2. Jakub Scholtz, James Unwin, What if Planet 9 is a Primordial Black Hole? ArXiv pre-press server, 2019

Octopussen vormen een van de raadselachtigste diergroepen. Zijn ze buitenaards?

Cambrische Explosie: werd de aarde ingezaaid met complex leven?

Wickramasinghe did it again. Een gedurfde hypothese van de usual suspect veronderstelt dat de Cambrische explosie, waarbij een zeer grote variëteit aan diersoorten ontstond, is veroorzaakt door het inzaaien van de aardse biosfeer door buitenaards leven. Kan deze theorie kloppen? Wat zijn de implicaties?

De raadselachtig snelle opkomst van het leven

Alle bekende op cellen gebaseerde levensvormen op aarde, van de mens tot bacteriën, stammen af van één enkele voorouder: de Last  Universal Common Ancestor of LUCA die 3,8 miljard jaar geleden leefde. LUCA was verrassend compleet. Genetici hebben tweeduizend micro-organismen (zowel bacteriën als archaeae) uitgeplozen en vastgesteld dat LUCA naar alle waarschijnlijkheid een organisme was dat in staat was de gassen koolstofdioxide, waterstof en stikstof te binden en in complexe biochemische verbindingen om te zetten[1] ex. [2]. Geen geringe prestatie voor zelfs een hedendaagse bacterie. Al denken sommige collega’s van het team dat LUCA maar half-levend was en voor een deel gebruik maakte van een natuurlijke gradiënt in een onderzeese heetwaterbron om zo op chemische wijze de energiedrager ATP te produceren [1]. Wel wordt door wetenschappers vermoed dat de hoogstwaarschijnlijk drijvende kracht achter het metabolisme van LUCA, de Wood-Ljungdahl stofwisselingsroute, een abiotische oorsprong heeft. Maar waar kwam LUCA vandaan?

Panspermie

Panspermie veronderstelt dat het leven van de ene planeet naar de andere kan reizen. Weliswaar is het heelal (en zeker het heelal van vier tot vijf miljard jaar geleden) een uitermate ongastvrije plek voor onbeschut leven – denk aan kosmische straling, supernova-uitbarstingen en dergelijke), maar de enorme grootte maakt dit meer dan goed. Alleen al ons eigen sterrenstelsel biedt onderdak aan naar schatting tientallen miljarden aardachtige planeten en een factor miljard maal zoveel kometen. Dat maakt het biljoenen malen waarschijnlijker dat er ergens leven ontstaat.

Octopussen vormen een van de raadselachtigste diergroepen. Zijn ze buitenaards?
Octopussen vormen een van de raadselachtigste diergroepen. Zijn ze buitenaards? Bron: Wikimedia Commons

Dat is ook nodig. Uit fylogenetisch onderzoek ([3] e.a.) blijkt, dat LUCA in feite te complex is om in het korte tijdsvenster (200 miljoen jaar) tussen de vorming van een vaste aardkorst  (minder dan 4,0 miljard jaar geleden) en de oudste vondst van sporen van leven (3,8 miljard jaar geleden) te kunnen zijn ontstaan uit eenvoudige moleculen.

Panspermie maakt zowel het tijdsvenster (tien miljard jaar, honderd maal zo groot) als het aantal mogelijke plekken (vele biljarden in plaats van  één) voor de ontwikkeling van leven veel groter. Vooral grotere waterrijke objecten bieden een goede bescherming tegen kosmische straling – waterijs is voorgesteld als effectief schild voor ruimtevaartuigen.

Cambrische Explosie vanwege aliens?

De geschiedenis van het leven op aarde was het grootste deel van de tijd vrij saai. Meer dan twee miljard jaar waren er alleen eencelligen zonder celkern. Pas anderhalf miljard jaar geleden ontstonden organismen met een celkern en zeshonderd miljoen jaar geleden brak de Cambrische Explosie uit. Hierbij ontstonden er in vrij korte tijd zeer veel verschillende diergroepen uit wat daarvoor eenvoudige wormen en holtedieren waren. Te toevallig om een natuurlijke oorzaak te hebben, stellen de nogal omstreden Wickramasinghe en enkele collega’s in een nieuw artikel [4]. Vooral de absurde complexiteit van octopussen – de slimste ongewervelde dieren, slimmer zelfs dan veel zoogdieren – zien ze als bewijs dat uit een verre buitenaardse oceaan eieren van deze dieren richting aarde zijn gelanceerd in een ijzige interstellaire komeet á la Oumuamua.

Kunnen ze gelijk hebben?

Hoe complexer een organisme, hoe meer energie het verbruikt. Buiten de Goldilocks-zone van een ster is er maar weinig energie beschikbaar. Levende organismen moeten de enorme interstellaire afstanden – denk aan honderdduizenden malen de afstand tussen de zon en de aarde voor de dichtstbijzijnde exoplaneten – dus in slaaptoestand doorbrengen. Bij de enorme tijdschaal waar we nu over spreken – tienduizenden jaren of meer – neemt de kans op beschadigingen drastisch toe. Organismen moeten deze beschadigingen kunnen repareren. Dat vereist een vorm van rustmetabolisme, dus energieverbruik. Bacteriën of andere micro-organismen kunnen dit in principe. Er zijn aardse bacteriën tot leven gewekt die 250 miljoen jaar lang in slaaptoestand verkeerden. Mogelijk zouden ook tardigraden, beerdiertjes, het zo lang volhouden in een energiearme omgeving. Complexe organismen zoals octopussen zouden over onvoldoende energie beschikken in de vloeibare kern van een komeet. Hun cellen zijn veel complexer dan die van bacteriën. Een andere variant genoemd in het artikel, exo-retrovirussen die de Cambrische Explosie zouden hebben veroorzaakt, is dan waarschijnlijker. Zij het dat die retrovirussen dan wel aardse organismen zouden moeten kunnen aantasten. Dit is alleen waarschijnlijk als panspermie zeer regelmatig voorkomt. De standaardverklaring voor de Cambrische Explosie, een hoger zuurstofgehalte waardoor er meer energie beschikbaar kwam voor complexe dieren, is een logischer verklaring.

Octopussen wijken genetisch gesproken inderdaad sterk af van de rest van de ongewervelden, maar toch is er een duidelijke verwantschap met de rest van het aardse leven.[5] Het is niet nodig om een buitenaardse herkomst te veronderstellen voor deze dieren om hun bestaan te verklaren. [5] gaat uit van een splitsing van de rest van de inktvissen ongeveer 270 miljoen jaar geleden. Mogelijk is het in octopussen aangetroffen unieke, haast Lamarckiaanse gedrag van messenger RNA’s verantwoordelijk voor deze unieke evolutie.

Bronnen
1. Universal ancestor of all life on Earth was only half alive, New Scientist, 2012
2. Madeline C. Weiss et al., The physiology and habitat of the last universal common ancestor, Nature Microbiology volume 1, Article number: 16116 (2016) doi:10.1038/nmicrobiol.2016.116
3. M.A. Line, Panspermia in the context of the timing of the origin of life and microbial phylogeny, International Journal of Astrobiology, 2007
4. Steele et al., Cause of Cambrian Explosion – Terrestrial or Cosmic? Progress in Biophysics and Molecular Biology, 2018, DOI:10.1016/j.pbiomolbio.2018.03.004
5. C. Albertin et al., The octopus genome and the evolution of cephalopod neural and morphological novelties, Nature, 2015, DOI:10.1038/nature14668

 

De binnenkant van een O'Neill cilinder. Bron: NASA/Don Davis via Wikimedia Commons

Terrabuilding in plaats van terraforming: de voordelen van O Neill cilinders

Overbevolking? Onzin, tenminste als we ruimtevaart voortvarend aanpakken. In het zonnestelsel is er voldoende materiaal voor het aanmaken van biljoenen malen de aardoppervlakte. Hoe? Door langzaam roterende O’Neill cilinders te maken.

Op aarde gebruiken we in het dagelijkse leven alleen maar de eerste meters van de aardkorst. De rest heeft voor ons maar één functie: zwaartekracht opwekken. Wat, als we die zwaartekracht op een andere manier kunnen opwekken? Dat kan: namelijk door de middelpuntvliedende pseudokracht, zoals aan de binnenkant van een ronddraaiende cilinder. Een cilinder met twee kilometer doorsnede moet bijvoorbeeld één maal per minuut roteren om een aardachtige “zwaartekracht” op te wekken.

Professor Gerard O’Neill werkte het idee van roterende ruimtekolonies verder uit en berekende, dat een cilinder van staal maximaal vier kilometer in diameter en dertig kilometer in lengte kan zijn. (Hier een artikel voor leken) Er ontstaat zo een “ruimte-eiland” met vierhonderd vierkante kilometer leefruimte, ongeveer de oppervlakte van Malta, Singapore, Texel of Andorra. Met koolstofnanovezels kunnen zelfs veel grotere ruimtekolonies met de grootte van een klein continent worden gebouwd. In deze video een grondige behandeling van het fenomeen O’Neill cilinders, zoals we die van Isaac Arthur gewend zijn.

De meest geschikte locaties voor O’Neill cilinders zijn de twee Lagrangepunten die tussen de aarde en de maan liggen: L4 en L5. Het kost daar geen energie om op dezelfde plek te blijven hangen. Deze vormen ook een ideale opstapplek voor vrachtverkeer richting de asteroïdengordel. Worden deze Lagrangepunten straks de overslagkades van het zonnestelsel?

Lees ook
Hoe is het leven in een ruimtekolonie?
Uitgeholde asteroïde

Protoplaneet met de grootte van de maan botst met een protoplaneet, zo groot als Mercurius. Bron: NASA/Caltech

Diamanten afkomstig van protoplaneet

Fragmenten van een meteoriet die in de jaren ’00 op de aarde zijn gevallen, leveren overtuigend bewijs van een nu verloren gegane planeet die ooit door ons zonnestelsel zwierf, aldus een onderzoek in Nature Communications.

Onderzoekers uit Zwitserland, Frankrijk en Duitsland onderzochten diamanten, die deel uitmaakten  van de Almahata Sitta-meteoriet en concludeerden dat ze hoogstwaarschijnlijk ten minste 4,55 miljard jaar geleden werden gevormd in een protoplaneet. De meteoriet stortte oktober 2008 neer in de Nubische Woestijn van Soedan. De diamanten bevatten kleine kristallen, die er op wijzen dat ze zijn blootgesteld aan grote drukken, aldus Philippe Gilet, lid van het team onderzoekers. Kleine diamantjes op nanoschaal kunnen zich vormen in de impactzone van een botsing, maar grote diamanten hebben meer tijd nodig zich te vormen dan de microseconden dat de impactdrukken heersen.

Protoplaneet met de grootte van de maan botst met een protoplaneet, zo groot als Mercurius. Bron: NASA/Caltech
Protoplaneet met de grootte van de maan botst met een protoplaneet, zo groot als Mercurius. Bron: NASA/Caltech

“We laten zien dat deze grote diamanten niet het resultaat kunnen zijn van een schok, maar eerder van groei die heeft plaatsgevonden binnen een planeet”, aldus Gilet.

Dwarsdoorsnede van de diamant. De kleine insluitingen wijzen op hoge, langdurige drukken bij het ontstaan. Bron: bron
Dwarsdoorsnede van de diamant. De kleine insluitingen wijzen op hoge, langdurige drukken bij het ontstaan. Bron: bron

Gillet, een planetaire wetenschapper aan het Federaal Instituut voor Technologie in Lausanne, zei dat de onderzoekers berekenden dat er minimaal 200.000 bar druk nodig wasom deze diamanten te vormen, wat suggereert dat de mysterieuze planeet minstens zo groot was als Mercurius, mogelijk zelfs Mars .

Wetenschappers hebben lang getheoretiseerd dat het vroege zonnestelsel ooit veel meer planeten bevatte Рwaarvan sommige waarschijnlijk niet meer waren dan een massa gesmolten magma. Van ̩̩n van deze embryonale planeten, Theia, wordt gedacht dat deze de jonge proto-aarde trof. Hierbij werd een grote hoeveelheid gesmolten gesteente in een omloopbaan rond de aarde geslingerd, waaruit zich later de maan vormde.

Deze vondst is wetenschappelijk gezien erg waardevol. Dit is namelijk het eerste tastbare overblijfsel van een protoplaneet dat we kennen.

Bron
Farhang Nabiei et al. A large planetary body inferred from diamond inclusions in a ureilite meteorite, Nature Communications (2018). DOI: 10.1038/s41467-018-03808-6

Sport onder gewichtsloze omstandigheden kan groot worden. Hier een bal die aan boord was van de verongelukte Space Shuttle Challenger. Bron: NASA

Hoe zullen ruimtehavens er uit zien?

De aarde vormt een diepe zwaartekrachtsput en is daarmee niet erg geschikt als haven voor ruimtevoertuigen. Waar kunnen we het beste het overslagpunt voor ruimtereizen inrichten? De maan, een van de Lagrangepunten van het aarde-maanstelsel of toch maar LEO, low earth orbit?

"Metrokaart" van het zonnestelsel met delta-v per node. Klik voor een vergroting. Bron: User: CuriousMetaphor op reddit.com
“Metrokaart” van het zonnestelsel met delta-v per node. Klik voor een vergroting. Let op: zeer groot, doe dit niet op je databundel. Bron: User: CuriousMetaphor op reddit.com

Wat is delta v en waarom is delta v zo belangrijk in de ruimtevaart?
Delta v is de totale verandering (delta in natuurkundige vergelijkingen) in snelheid (v). Delta v wordt uitgedrukt in kilometers per seconde. Als de intercity waarin je zit versnelt van 0 naar 240 km/uur en vervolgens weer stopt bij het volgende station, is de delta v (240 + 240 = 480) km/uur (oftewel: 0,133 km per seconde). Op aarde is dat niet zo belangrijk. Een trein kan afremmen op de rails en de elektromotor. In het luchtledig van de ruimte kan dat niet, je zou misschien de zonnewind of het magneetveld van de zon of de aarde kunnen gebruiken, of je snelheid verkleinen of vergroten door een “gravity slingshot” langs een planeet, maar dat is het dan wel. Dat betekent: zowel versnellen als afremmen kost evenveel raketbrandstof. Raketbrandstof die je aan het begin van je reis moet meenemen, want er zijn nog geen tankstations onderweg. En waarbij het ook weer veel brandstof kost om deze extra brandstof mee te nemen. Voor de gemiddelde interplanetaire missie bestaat maar enkele procenten van het laadgewicht uit nuttige lading. De rest, meer dan 90 tot 98 procent, is stuwstof. Kortom: de delta v van je reis wil je zo laag mogelijk hebben.

Sport onder gewichtsloze omstandigheden kan groot worden. Hier een bal die aan boord was van de verongelukte Space Shuttle Challenger. Bron: NASA
Sport onder gewichtsloze omstandigheden kan groot worden. Hier een bal die aan boord was van de verongelukte Space Shuttle Challenger. Bron: NASA

Zwaartekrachtsput
Van alle delta v die nodig is om van de aarde naar bijvoorbeeld Mars te reizen, ongeveer 20 km/s, is er maar liefst 11,1 km/s nodig om volledig aan de aarde te ontsnappen. Voor de eigenlijke reis van de aarde naar Mars zelf veel minder, ongeveer 1 km/s. De rest is nodig om op Mars tot stilstand te komen, tenzij je wilt eindigen als de zoveelste krater op het al behoorlijk geteisterde oppervlak van Mars. Dat maakt de aarde een slechte keuze als overslagstation voor interplanetaire ruimtevaart. Een retourtje aarde vanaf een Lagrangepunt komt je op meer brandstof te gaan dan een enkele reis Mars: 22 km/s. Laat staan, als die enkele reis Mars via twee strategisch geplaatste ruimtehavens op de Lagrangepunten van de aarde en Mars verloopt: rond de 1 km/s. Kortom: een snuggere ruimteveerdienst blijft ver uit de buurt van de aarde en maakt gebruik van de Lagrangepunten. Hier een video met meer details.

Leven in een ruimtehaven
In het begin zal een ruimtehaven spartaans ingericht zijn, maar dat zal niet zo blijven. Als ruimtemijnbouw en het koloniseren van de rest van het zonnestelsel echt op gang komt, zal het een komen en gaan zijn van passagiers. Ook is een ruimtestation een toeristische attractie op zich. Denk aan de vele mogelijkheden van gewichtloosheid. Of het spectaculaire uitzicht op de aarde. Fabrieken waar hoog-vacuüm of microzwaartekracht benut kunnen worden? Casino’s? Zero gravity sportzaal? De mogelijkheden zijn zo eindeloos als de ruimte zelf.