Een oceaanplaneet met twee manen. Bron: Luciano Mendez/Wikipedia

Reusachtige oceaanplaneet ontdekt

11 reacties / Universum, Wetenschap / Door / 27 oktober 2011

Op veertig lichtjaar afstand bevindt zich waarschijnlijk een enorme planeet met een honderden kilometers diepe oceaan. Dat blijkt uit metingen van Luikse astronomen.

Een oceaanplaneet met twee manen. Bron: Luciano Mendez/Wikipedia
Een oceaanplaneet met twee manen. Bron: Luciano Mendez/Wikipedia

Zichtbare ster met zonnestelsel
55 Cancri A is een zonachtige ster op ongeveer veertig lichtjaar afstand. Met een schijnbare magnitude van 6 is de ster nog net zichtbaar zonder verrekijker of telescoop. De ster staat in het sterrenbeeld Kreeft.

Uniek aan de ster is dat het een van de weinige is die tenminste vijf planeten heeft. De binnenste van deze planeten, 55 Cancri e  is ontdekt in 2005 en kreeg sindsdien veel aandacht van astronomen. Verschillende onderzoeksgroepen hebben de veranderingen in positie van de ster waaromheen deze planeet draait gemeten. Daaruit trokken ze de conclusie dat 55 Cancri e acht maal zo zwaar is als de aarde en elke achttien uur rond de ster draait.

Zonder een meting van de straal van de planeet is het echter onmogelijk om vast te stellen hoe dicht de planeet is en dat is uiteraard bijzonder lastig gezien de zeer grote afstand. Als de planeet vrijwel geheel uit zware metalen bestaat kan hij zo groot zijn als de aarde. Bij een lagere dichtheid zal de planeet groter zijn. Is het een ijsreus, dan lijkt hij op Neptunus.

Oktober 2011 licht Michael Gillon n de universiteit van Luik met enige collega’s een tipje van de sluier op. Ze hebben 55 Cancri e waargenomen terwijl deze voor zijn moederster langstrok, in astronomisch vakjargon een planeetovergang. Hierbij gebruikten ze zowel de Spitzer telescoop van NASA als de Canadese MOST ruimtetelescoop.

55 Cancri e stomende oceaanwereld
Aan de hand van de lichtafzwakking kan je vrij eenvoudig berekenen hoeveel van de ster af werd gedekt door de planeet, m.a.w. hoe groot de planeet is. Op grond van hun metingen stelden Gillon en zijn collega’s vast dat de planeet twee keer zo groot in diameter is als de aarde. De oppervlakte is daarmee vier keer die van de aarde en, belangrijker, het moet dus wel net als de aarde een rotsachtige planeet zijn, want de planeet heeft met acht keer het volume en massa van de aarde, dezelfde dichtheid als de aarde.

Het is echter mogelijk nog wat meer informatie af te leiden en dat hebben de onderzoekers ook gedaan. Een rotsplaneet bestaat waarschijnlijk uit dezelfde bestanddelen als de rotsplaneten in ons eigen zonnestelsel: een combinatie van ijzer en magnesium silicium oxides. Echter, 55 Cancri e is te groot om alleen uit deze materialen te kunnen bestaan, dus moet er volgens de onderzoekers nog een “envelop” van gas of vloeistof omheen zitten.

Ze bestudeerden twee mogelijkheden. De eerste: een atmosfeer van waterstof en helium zoals rond de bekende ijsreuzen Uranus en Neptunus. Volgens hun berekeningen overleefde deze niet langer dan enkele miljoenen jaren zo dicht bij de ster. De tweede mogelijkheid is een enorme oceaan, met ongeveer de massa van een vijfde van de gehele planeet. Dat is honderd maal zoveel water als op aarde. Dit is  volgens de onderzoekers waarschijnlijker omdat water minder snel de ruimte in wordt geslingerd en dus vele miljarden jaren kon bestaan.

Ergo, 55 Cancer e moet dus een waterwereld zijn volgens het team. Geen eindeloze Stille Oceaan overigens. Stel je een stomende hel voor, zo heet en zo dicht dat het water superkritisch wordt. Dat wil zeggen dat er geen verschil meer is tussen de vloeistoffase en de gasfase. De planeet kan ook ’tidally locked’ zijn, waarbij één zijde permanent naar de zon is toegewend en de andere voor eeuwig bevroren is.

Vermoedelijk wordt een dergelijke wereld geteisterd door zeer heftige stormen en ook chemici zullen hun hart ophalen aan de vele merkwaardige verbindingen die zich onder deze omstandigheden vormen.

Over enkele jaren weten we meer. Dan zal de ‘envelop’ van de planeet rechtstreeks zichtbaar zijn voor de volgende generatie, veel betere, telescopen.

Bron:
Improved precision on the radius of the nearby super-Earth 55 Cnc e

Zebravisjes en muskietenvisjes kunnen grote sprongen maken op land.

Video: Missing link vis op het droge ontdekt

Laat een reactie achter / Wetenschap / Door / 27 oktober 2011

Tiktaalik was vermoedelijk de eerste vis die aan land kroop en zich tot amfibie ontwikkelde. Tiktaaliks kunstje om voortaan op het droge te leven, blijkt minder moeilijk te zijn geweest dan gedacht. Ook nu nog kunnen vissen over het land reizen door hun gedrag aan te passen. Zie  video.

Dit was letterlijk een eye opener voor veel evolutiebiologen. Slechts met een kleine gedragsaanpassing kunnen vissen over het land springen. Ze gebruiken een reflex waarmee ze anders aan een roofdier voorkomen, om zich af te zetten en een sprong te maken. het verschil is dat de eerste fase, waarmee ze zich schrap zetten en hun spieren spannen, nuveellanger en intensiever is en de tweede fase, waarmee de spierspanning vrijkomt en de vis zich lanceert, explosief snel.

Zebravisjes en muskietenvisjes kunnen grote sprongen maken op land.
Zebravisjes en muskietenvisjes kunnen grote sprongen maken op land.

Ook nu nog zijn er meerdere vissoorten die zich op het land een beetje kunnen redden. De slijkspringers bijvoorbeeld brengen een groot deel van hun leven op het land door. Palingen kunnen over met dauw bedekt grasland van de ene sloot naar de andere kruipen en Australische longvissen kunnen maandenlange droogtes overleven door zich in de modder in te graven.

En weer is een geliefd argument tegen de evolutietheorie gesneuveld.

Bronnen
Alice C. Gibb et al., Fish Out of Water: Terrestrial Jumping by Fully Aquatic Fishes, Journal of Experimental Zoology (2011) – gratis geheel toegankelijk

‘Donkere energie onnodig’

28 reacties / Universum, Wetenschap / Door / 27 oktober 2011

Fysicus Arto Annila uit Helsinki komt met een op zijn minst zeer opmerkelijk te noemen nieuwe verklaring voor de versnelde uitzetting van het heelal. We gebruikten domweg een verkeerde rekenmethode.

Diagram: expansie door supernova's De Nobelprijs natuurkunde, in oktober 2011 uitgereikt, werd toegekend voor onderzoek aan het licht van Type 1a supernova’s. Van dit type verwoestende sterexplosie is exact bekend hoeveel energie deze produceert. Aan de hand van hun helderheid kunnen astronomen zo exact bepalen hoeveel lichtjaar deze supernova’s zich van ons af bevinden.

Hoe werkt afstands- en snelheidsmeting bij sterren?
Ieder atoom en molecuul heeft karakteristieke golflengtes, waarop het energie absorbeert of juist uitstraalt. Zo komt het gele licht van natriumlampen van twee dicht bij elkaar liggende gele lijnen, waarvan de plaats in het kleurenspectrum precies bekend is. Ontdekken astronomen dat deze gele natriumlijnen in bijvoorbeeld het blauwe gebied liggen, dan weten ze dat de ster in kwestie extreem snel op ons afkomt.  Omgekeerd komt vaker voor: roodverschuiving. In dat geval beweegt de ster zich snel van ons af. Een van de grote ontdekkingen van vorige eeuw is dat het heelal uitzet. Dit weten we omdat alle sterrenstelsels zich van ons verwijderen, hoe verder weg, hoe sneller.

Uitzetting gaat steeds sneller
Rond de millenniumwisseling is iets ontdekt waar kosmologen behoorlijk mee in hun maag zitten. Het heelal zet namelijk de laatste paar miljard jaar steeds sneller uit, terwijl kosmologische theorieën nou juist voorspellen dat de uitzetting langzamer gaat. Voor de eerste paar miljard jaar van het bestaan van het heelal klopt dat ook wel aardig. De complete trukendoos van de fysica en kosmologie is uit de kast getrokken om dit te verklaren, zonder een al te overtuigend resultaat. Dit proces verloopt namelijk sneller dan alle bekende natuurkundige processen kunnen verklaren.

De meeste kosmologen geloven daarom dat er een mysterieuze kracht, donkere energie genaamd, verantwoordelijk is.

Annila: donkere energie komt door slecht wiskundig model
Voor het eerst stelt nu iemand vraagtekens bij de data van de supernova-explosies zelf. Volgens Annila verandert het licht tijdens zijn vaak miljarden jaren durende reis door de kosmos, omdat het heelal uitzet tijdens die reis. Dat rekt de fotonen uit, waardoor ze roder worden. Zie daar de roodverschuiving. Het standaard model van de Big Bang, Lambda-CDM, is een wiskundig model, maar modelleert de fysische realiteit niet waaraan fotonen die door een supernova uit worden gezonden onderhevig zijn, aldus Annila. Het model houdt geen rekening met de uitrekking van het heelal. Volgens hem is de relatie tussen helderheid en roodverschuiving daarom geen rechte lijn, maar een kromme – precies de kromme die “donkere energie” lijkt te bewijzen.

Kortom: de versnelde uitzetting is volgens Annila domweg het gevolg van een slecht wiskundig model. Als hij gelijk heeft, gaan ze dat aan de overkant van de Botnische golf uiteraard helemaal niet leuk vinden, want dan gaat het Nobelcomité behoorlijk nat.

Terug naar Maupertuis
Een bekend principe uit de optica is het principe van de Franse wiskundige Fermat: het principe van de minste tijd. Licht volgt volgens dit principe altijd het pad waarmee het het snelst reist. Dit hoeft niet altijd een rechte lijn te zijn. Als de lichtsnelheid in een materiaal tussen de lichtbron en de waarnemer lager is, zal het licht er voor een deel omheen reizen. Zo werken lenzen.

Dit principe is weer een specifieke toepassing van Pierre-Louis de Maupertuis‘ principe van de minste actie. Wiskundig kan je dit doen door er een Lagrangiaanse integraal van te nemen (ideaal, want dat is makkelijk rekenen) of Maupertuis’ oorspronkelijke formulering (weinig populair omdat het lastiger rekenen is). Ten onrechte in dit geval, stelt Annila. Want een aanname die voor Lagrangianen gebruikt wordt, namelijk dat de omgeving niet verandert, klopt niet. Immers: het heelal zet uit.

Maupertuis na drie eeuwen weer springlevend
Niet afgeschrokken door het rekenwerk, daar heb je nu verduveld handige programma’s als Maple en Mathematica voor, paste Annila Maupertuis oorspronkelijke formulering van het principe toe en berekende zo dat het licht van type 1a supernovae exact de voorspelling van Maupertuis volgde. Donkere energie blijkt dus helemaal niet nodig om dit fenomeen te begrijpen. Zie het plaatje hieronder, waarin de roodverschuivingen keurig op een lijn liggen als ze af worden gezet tegen de berekende minste actie.

Denkfout gemaakt door het zoeken van valse zekerheden
Tot slot nog een rake filosofische overweging van Annilo die we onze lezers zeker niet willen onthouden.
“Het is natuurlijk voor ons om te verlangen naar voospellingen. Als we niet de toekomst een beetje zouden kunnen voorspellen, zouden we niet kunnen overleven,” aldus  Annila. “Natuurlijke processen, zoals Maupertuis ze correct benoemd, zijn echter niet berekenbaar. Zonder een goede fysische reden hebben we afstand gedaan van Maupertuis’ formulering. De reden hiervoor was puur ons verlangen naar exacte voorspellingen die ons er toe geleid heeft de fysisch correcte Maupertuis’ formulering te verwerpen.”

Annilo’s ontdekking heeft nog veel meer gevolgen en verklaart mogelijk zelfs wat de diepere oorzaak is achter van de uitzetting van het heelal. Deze komen in het vervolgartikel aan de orde. Stay tuned.

Meer informatie:
Arto Annila. “Least-time paths of light.” Mon. Not. R. Astron. Soc. 416, 2944-2948 (2011)

De Anatolische plaat beweegt richting Griekenland, de Arabische plaat drukt tegen Anatolië aan.

Nieuwe actieve breukzone verscheurt Turkije

4 reacties / Wetenschap / Door / 26 oktober 2011

Een zware aardschok met grootte 7.2 sloeg toe einde oktober 2011, met als voorlopig dodental tweehonderd. Een teken dat de Bitlis breukzone actief aan het worden is.

De Anatolische plaat beweegt richting Griekenland, de Arabische plaat drukt tegen Anatolië aan.
De Anatolische plaat beweegt richting Griekenland, de Arabische plaat drukt tegen Anatolië aan.

Anatolië, de landmassa die 95% van Turkije uit maakt, is geologisch gezien een microcontinent. De wigvormige plaat waar het schiereiland deel van uitmaakt, wordt gemangeld tussen de Euraziatische plaat (waar wij deel van uitmaken) en de Arabische aardschol, die naar het westen oprukt[1]. Op de grensgebieden ontstaan zware aardbevingen en is er ook gebergtevorming. Tussen 1939 en 1999 bewogen de Turkse aardschokken westwaarts, langs de noord-Anatolische breuklijn. Het zeer dichtbevolkte gebied rond de Zee van Marmara ligt ook op de breuklijn en inderdaad sloeg in 1999 een verwoestende aardbeving toe in Izmit, waarbij 17 000 mensen om het leven kwamen.

Sinds 2003 is de aardbevingsactiviteit zich aan het verplaatsen naar de oostelijke breukzone. In dat jaar stierven er meer dan 100 mensen bij de aardbeving in de buurt van Bingöl in het oosten. Bij een soortgelijke aardbeving in het oosten in 2010 doodde een aardbeving met grootte 6,1 51 mensen.

De aardbeving van 23 oktober 2011 sloeg toe 16 km ten noordoosten van de Oost-Turkse stad Van, in de buurt van de plaats waar beide breukzones elkaar ontmoeten. Hier ligt de Bitlis breukzine, die ruwweg samenvalt met Koerdistan. De Bitlis breukzone is ontstaan door de botsing van de Arabische en Euraziatische plaat. Nu is ook duidelijk geworden dat de Bitlis breukzone verantwoordelijk was voor deze aardbeving, dus dat de reeks aardbevingen in Oost-Turkije nog aan zal houden. Het type aardbeving komt hier namelijk mee overeen, aldus de Amerikaanse geologische dienst USGS.

Bronnen:
1. Niyazi Turkelli et al.,Seismogenic zones in Eastern Turkey, Geophysical Research Letters, 2003

De Caixa ('kas') de Barcelona is net als veel andere Spaanse 'cajas' zwaar in de problemen gekomen door de instorting van de huizenmarkt.

Europese bankensector terminaal ziek

1 reactie / Europa, Maatschappij / Door / 25 oktober 2011

Vergeet Griekenland, dit is nog veel erger. Ook zonder de Griekse schuldencrisis staan de Europese banken op omvallen. In feite zijn de staatsschulden niet eens het ergste probleem. Hoe overleeft Europa de bankencrisis?

De Caixa ('kas') de Barcelona is net als veel andere Spaanse 'cajas' zwaar in de problemen gekomen door de instorting van de huizenmarkt.
De Caixa (Catalaans voor 'kas') van Barcelona is net als veel andere Spaanse 'cajas' zwaar in de problemen gekomen door de instorting van de huizenmarkt.

Slechte leningen aan omvallende staatsbedrijven door politieke spelletjes
Banken in Europa, vooral in de Zuid-Europese landen waar vroeger het Romeinse Rijk was gevestigd, vervullen een belangrijke rol voor politici. Banken in Zuid-Europese landen als België, Frankrijk, Spanje en Griekenland worden ingezet voor politieke doeleinden. In Spanje worden de cajas (‘kassen’), de lokale door de overheid opgezette leenbanken, gebruikt om illegale campagnedonaties mee weg te moffelen. En voor sociaal beleid; politici van de socialistische PSOE zette de cajas onder druk om ook aan mensen die dat eigenlijk helemaal niet kunnen betalen, zoals immigranten uit Latijns Amerika, hypotheken te verstrekken. De cajas zitten nu sterk in de problemen omdat ongeveer honderd miljard euro is verdampt door de ineenstorting van de Spaanse  huizenmarkt, waardoor de hypotheken niet meer gedekt zijn[1]. De helft van de cajas is technisch failliet en slechts éénzesde zou volgens Amerikaanse kapitaaleisen zonder toezicht open mogen blijven.

Zoals dit Spaanse voorbeeld laat zien, dienen de cajas en vergelijkbare banken in andere Europese landen om te investeren in bedrijfstakken waar commerciële banken of investeerders geen brood in zien, maar die wel belangrijk zijn voor de regionale werkgelegenheid (en dus de kans op herverkiezing). Vaak zijn dit ook leningen tegen lagere rentetarieven. Het is uiteraard niet voor niets dat commerciële beleggers weinig happig zijn om hierin te beleggen, dus het gebeurt geregeld dat een dergelijk bedrijf alsnog omvalt en hiermee de bank met een enorme schuld opzadelt, zie het Spaanse voorbeeld. Dit probleem speelt overigens ook in China en was in Japan de directe oorzaak voor het ‘verloren decennium’. Ter geruststelling: de Nederlandse Rabobank, ook een coöperatieve leenbank, heeft de felbegeerde AAA-rating, die zelfs de VS niet meer haalt.

Zwakke kapitaalspositie
Banken moeten aan redelijk strenge eisen voldoen. Zo moet er tegenover riskante leningen, voldoende eigen vermogen staan. Als een bank veel leningen uitschrijft aan wankelende staatsbedrijven, daalt de kredietwaardigheid van de bank enorm. Alleen door extra vermogen kan de bank dan alsnog overeind blijven. Internationaal geldt doorgaans de eis dat tien procent van het totale bedrag aan uitgeleend geld vermogen van de bank moet zijn. In Europa wordt slechts vijf procent eigen vermogen geëist (en acht Europese banken voldeden zelfs niet aan deze vederlichte stresstest; Dexia kwam er doorheen omdat Dexia-managers de boel bedonderden met een boekhoudkundige truc). Heel leuk voor de bank als het economisch goed gaat, want zo kan met weinig vermogen enorm veel verdiend worden. Als er veel leningen slecht blijken te zijn, of spaarders hun geld massaal weghalen, dan blijft er van dit vermogen weinig over en valt de bank om.

Crash in Oost-Europa ramp voor Oostenrijkse en Griekse banken
De rentes in alle landen van de Eurozone waren tot voor kort laag. Geen wonder dat veel Europese banken massaal geld leenden bij de centrale bank en dat voor veel rente probeerden te slijten in kapitaalarmere landen.
Vier Europese landen vormden een financieel knooppunt via welk veel leningen aan ‘verwante’ landen werden verstrekt: Zweden, Oostenrijk, Spanje en Griekenland. Gelukkig voor de Spanjaarden staan hun leningen uit in Latijns Amerika waar het op dit moment economisch erg goed mee gaat. De Zweedse banken zijn actief in buurland Denemarken en de Baltische landen. In Denemarken gaat  het economisch vrij goed, de Baltische  landen zijn maar klein en economisch redelijk stabiel. Ook de Zweden hoeven zich dus weinig zorgen te maken. Anders is dat voor de Oostenrijkse banken, die zo dom geweest zijn massaal hypotheken in Zwitserse franken te verkopen in Hongarije en Polen. Nu de Poolse zloty en de Hongaarse forint sterk gedaald zijn ten opzichte van de Zwitserse frank, kunnen die leningen vaak niet meer terugbetaald worden, zie dit artikel.
De Grieken maakten het op de voor hun bekende wijze helemaal bont. Ook hier maakten de lokale banken dankbaar gebruik van de goedkope kredieten in euro’s. In landen als Servië en Macedonië, zelfs in Albanië verkochten ze hun leningen in euro’s. Om maar zoveel mogelijk te verkopen hanteerden ze zeer lage rentes, waardoor ze nauwelijks winst maakten. De gevolgen lieten zich raden. Tot overmaat van ramp bestaat veel van het vermogen van Griekse banken uit Griekse staatsschulden.  Als de Griekse staatsschuld wordt afgewaardeerd, vallen de Griekse banken massaal om.

Slechte vooruitzichten door verouderende bevolking
Als banken er in slagen veel winst te maken, maken ze hun verliezen goed en vergroten ze hun vermogen. Ook dit zit er niet in. De Europese bevolking veroudert en vergrijst sterk. Banken verdienen vooral aan leningen en hypotheken. Leningen en hypotheken worden vooral door jonge mensen die een gezin stichten afgesloten. Het overlijdensrisico bij senioren is zo groot dat banken erg bang zijn om aan hen leningen te verstrekken. Daar staat tegenover dat de ouderen van nu niet meer de afgeleefde, versleten mensen van vroeger zijn en om een jeugddroom waar te maken vaak toch een lening nodig is. De trend is echter toch een vermindering. Oudere mensen hebben minder geld en allerlei artikelen nodig en tenzij de hypotheekmarkt op zorgrobots booming wordt, is dit niet echt een groeimarkt.

Bronnen
1. €100 billion of caja loans could go bad: Bank of Spain – Risk magazine (2011)

Hall of Mosses, Olympic National Park, Washington. Gelukkig namen enkele Amerikanen ooit de "irrationele" beslissing dit schitterende natuurgebied te laten staan.

Wiskundig foutje leidt tot verwoesting aarde

4 reacties / Misvattingen, Wereld, Wetenschap / Door / 26 oktober 2011

Grote bedrijven en overheden denken korte termijn. De reden is hun economische rekenmodel, dat korte-termijn gedrag uitlokt. Er is nu een nieuwe manier om te berekenen hoeveel de toekomst waard is. Zal dit het korte termijn denken stoppen?

Verre toekomst waardeloos volgens economen
Volgens economen worden we als maatschappij elk jaar gemiddeld drie procent rijker, als het gemiddelde over crashes en booms wordt genomen. Om hier rekening mee te houden, prijzen ze toekomstige gebeurtenissen af. Iets dat nu honderd euro waard is, is slechts 97 euro waard als het pas over een jaar beschikbaar komt. Het probleem hierbij is dat dit model elk jaar een vast percentage afhaalt van de waarde. Het gevolg: de waarde van bezittingen neemt exponentieel af, en wordt nul binnen decennia of eeuwen. met andere woorden: het is economisch heel verstandig om bijvoorbeeld een natuurgebied waar aardolie onder zit, of deze aarde, permanent te verwoesten als je daar nu veel voordeel uit kan halen, want in de verre toekomst daalt de relatieve waarde toch tot nul.

Voor de visionairen die het naadje van de kous willen weten: wiskundig komt dit doordat  [latex]\int_0^{\infty } e^{-0.03t} \ dt[/latex], de integraal van nu tot oneindig over deze exponentiële functie, een eindige waarde heeft. Dus zelfs over een oneindige tijd. In dit geval komt uit deze integraal 33,33…. (handig, die wiskundige rekenprogramma’s), wat wil zeggen dat als er meer dan 33 1/3 maal meer te verdienen is aan het verwoesten van het natuurgebied dan het nu jaarlijks aan nut oplevert, dit een economisch verstandige beslissing is. Geen wonder dus dat het ene unieke koraalrif na het andere weelderige regenwoud verwoest wordt in opdracht van economische ‘genieën’.

Niet-intuïtief
De econoom Paul Samuelson introduceerde deze functie begin twintigste eeuw als een gemakkelijke oplossing voor de utiliteitsfunctie (maar vermeldde er wel bij dat dit wel eens niet zou kunnen kloppen). Economen gingen hiermee vervolgens zonder er ook maar verder over na te denken aan het rekenen, met de bekende ‘rationele’ gevolgen die we maar al te goed kennen.

Hall of Mosses, Olympic National Park, Washington. Gelukkig namen enkele Amerikanen ooit de "irrationele" beslissing dit schitterende natuurgebied te laten staan.
Hall of Mosses, Olympic National Park, Washington. Gelukkig namen enkele Amerikanen ooit de "irrationele" beslissing dit schitterende natuurgebied te laten staan.

Hyperbolische afwaardering
Onze intuïtie rekent anders: in ons bewustzijn neemt de toekomstige waarde van hulpbronnen gradueel af, niet exponentieel. Ook over, zeg, een miljard jaar hebben hulpbronnen voor ons gevoel nog een economische waarde. Deze rekenmethode heet onder economen hyperbolische afwaardering, naar de functie f(x) = 1/x. Dus vandaag een brood is evenveel waard als 2 broden morgen, 3 broden overmorgen en 365 broden over een jaar (kan ook een andere verhouding zijn, bijvoorbeeld bij 1/0,9x is één brood vandaag evenveel waard als 1,11 brood morgen). De meeste economen zijn er niet dol op, omdat het volgens hen ‘irrationeel’ is. Onder hyperbolische afwaardering heeft een persoon een sterke voorkeur om iets nu te krijgen in plaats van morgen, maar slechts een zwakke voorkeur om iets een jaar later te krijgen dan een jaar later plus een extra dag. Toch, eenmaal op die bewuste dag, willen ze het liever nu dan die dag daarna. Onlogisch, vinden ze. Tenzij ze honger hebben, uiteraard.

De hyperbolische afwaardering heeft een interessante eigenschap: als je er de integraal van trekt over een oneindige tijd, komt er ook een oneindige waarde uit ([latex]\int_0^{\infty } \frac{1}{t} \, dt = \infty[/latex]). Zo bekeken is een duurzame hulpbron permanent verwoesten dus altijd dom.

De economen John Geanakoplos en J. Doyne Farmer gooien nu een stevige knuppel in het hoenderhok. Ze tonen in hun artikel aan dat als je niet weet hoe de economie zal gaan veranderen, het hyperbolische model wiskundig gezien heel zinnig is. Het tweetal nam economische modellen die doorgaans door Wall Street bankiers worden gebruikt om financiële beslissingen te nemen met een werking over de komende decennia, en lieten ze over langere tijdsschalen lopen. Ze toonden aan dat als je in deze rekenmodellen hyperbolische afwaardering gebruikt, er minder inconsistenties in voorkwamen dan als ze exponentiële afwaardering gebruikten. Dit toont volgens het tweetal aan dat voor echt lange-termijn beslissingen, hyperbolisch afwaarderen meer zin heeft dan exponentieel afwaarderen.

Ook hyperbolisch model niet volmaakt; declining discounting de oplossing?
Niet iedere econoom is het er mee eens. Volgens collega Cameron Hepburn van de London School of Economics leidt een hyperbolisch discounting model tot instorting van een visgebied [2]. Wel raken economen het er langzamerhand over eens dat afwaarderingssnelheden moeten afnemen in de toekomst, al is het dan minder dan bij een hyperbolische functie. Sinds 2003 maakt de Britse regering gebruik van ‘declining discount rates’ om de gevolgen van beslissingen met een reikwijdte van meer dan 30 jaar af te wegen. Andere Europese regeringen volgen dit voorbeeld en ook de Amerikaanse regering overweegt nu op hyperbolische afwaardering over te stappen. Onder andere op grond van declining discounting heeft de Britse regerng nu besloten iets aan de uitstoot van broeikasgassen te doen.

Voor een gedetailleerder uitleg over declining discounting, zie [3]

Welke rekenmethode het beste is, zullen de jaren uitwijzen. Het belangrijkste is dat economen nu aan het denken worden gezet. In de woorden van Geanakoplos:  “If you change the intellectual climate, you’re going to change the political climate”.

Kortom: het bestaansrecht van visionair.nl.

Bronnen
1. John Geanakoplos en J. Doyne Farmer, Hyperbolic discounting is rational: valuing the far future with certain discount rates, Cowles Foundation/Yale University (2011)
2. Cameron Hepburn, Stephen Duncan and Antonis Papachristodoulou,Behavioural Economics, Hyperbolic Discounting and Environmental Policy, Environmental and resource economics (2011)
3. Jiehan Guo, Cameron J. Hepburn, Richard S.J. Tol, David Anthoff, Discounting and the social cost of carbon: a closer look at uncertainty, Environmental Science & Policy(2006)

De mens 2.0 komt er aan deze eeuw.

Juan Enriquez: nieuwe supermenselijke soort op komst

11 reacties / Maatschappij, Mensheid, Wetenschap / Door / 26 oktober 2011

Ontstaat er een nieuwe menselijke soort, Homo fabricandus? Schrijver en investeerder Juan Enriquez gelooft van wel. Nu we het DNA kunnen herschrijven, kunnen we ook ons eigen erfelijk materiaal verbeteren.Volgens hem staat er een revolutie voor de deur die de industriële en digitale revolutie zal doen verbleken.

De mens 2.0 komt er aan deze eeuw.
De mens 2.0 komt er aan deze eeuw.

Elke van onze naar schatting 100 biljoen cellen bevat een kopie van ons DNA, de erfelijke code waarin alle eiwitten die ons lichaam rijk is, wordt beschreven. Uiteraard is dit nog maar het topje van de ijsberg: het wordt steeds duidelijker dat epigenetica, het ingewikkelde systeem waarmee ons lichaam bepaalt welke genen aan- en uitgeschakeld zijn, zeer belangrijk is. Maar toch. In principe kunnen de eiwitten in ons lichaam worden herontworpen. Zo zou je het antivries-eiwit van bepaalde pooldieren in kunnen bouwen in ons bloed of, het vermogen tot een winterslaap of, interessanter, er voor kunnen zorgen dat wij mensen onze eigen vitamine C aan kunnen maken (zoals vrijwel alle andere zoogdieren kunnen).

Enriquez, die sprak op de door het M.I.T. georganiseerde EmTech conferentie in oktober 2011, zegt dat ons vermogen de levenscode te herschrijven de wereld zoals we die kennen totaal op zijn kop zal zetten. Omdat we nu zowel onze omgeving als onszelf kunnen ontwerpen, kunnen we de beperkingen van de darwiniaanse evolutie ontstijgen. Het resultaat volgens hem: een compleet nieuwe soort. Zullen we deze eeuw voor het eerst sinds het uitsterven van de Neanderthaler onze planeet delen met een nieuwe menselijke soort? Enriquez heeft aan dit idee zijn nieuwste boek gewijd, Homo Evolutis: A Short Tour of Our New Species.

Technology Review interviewde Enriquez. Dit interview geven we hier vertaald weer

TR: Waarom denk je dat er een nieuwe menselijke soort zal ontstaan?

Juan Enriquez: De nieuwe menselijke soort zal de evolutie van virussen, planten, dieren en zichzelf ontwerpen. Als we dat doen, worden Darwins regels voor evolutie sterk verstoord en in sommige gevallen zelfs gebroken. Als we directe en bewuste controle over onze evolutie nemen, zullen we leven in een wereld die we geheel naar onze wensen aan kunnen passen.

Als je nu de elektriciteit in de Verenigde Staten uit zou schakelen, zouden miljoenen mensen snel sterven, omdat ze geen astmamedicijnen, ademtoestellen, insuline of andere geneeskundige (hulp) middelen zouden kunnen gebruiken waarmee we voorkomen dat mensen sterven. Uiteindelijk komen we toe aan een punt waarbij de evolutie wordt gestuurd door wat we ontwerpen (de techniek om ons heen – GR). Dit is een grote verandering. Cosmetische chirurgie zal een slap aftreksel lijken, vergeleken met wat komen gaat.

Hoe gaat deze revolutie de wereld vormgeven?

98% van alle data die nu wordt doorgeseind, is gesteld in een taal die dertig jaar geleden vrijwel niemand beheerste (vermoedelijk doelt hij op de SGML-afgeleide HTML en XML – GR). We leven nu in een vergelijkbare periode. Deze revolutie zal nog veel ingrijpender zijn omdat het hier om software gaat die zijn eigen hardware schrijft. Mensen denken dat deze technologie (genetische manipulatie – GR) alleen de farmacie of biotechnologie zal veranderen, maar het is veel ingrijpender dan dat. De revolutie zet de complete chemische industrie op zijn kop. Veertig procent van de inkomsten van (chemiegigant) Dupont komt van de levenswetenschappen. Deze ontwikkeling zal alles veranderen; landen, de verdeling van wie arm is en wie rijk. Het zal aanleiding zijn om nieuwe ethiek te ontwikkelen.

Nieuwe ethiek?

Zelfs basale kwesties als seks zullen veranderd worden. Er was ooit maar één manier om babies te krijen. Nu zijn er tenminste zeventien verschillende methodes bekend. We hebben seks losgekoppeld van de tijd. je kan een baby krijgen negen maanden na de bevruchting, of je kan sperma, een eicel of een embryo voor tien of honderd jaar invriezen. Je kan een compleet dier klonen van één van zijn cellen.  Je kan zaad- en eicellen beginnen te wijzigen. Als je al deze ontwikkelingen samen in praktijk brengt, heb je de manier waarop we ons voortplanten en de regels voor voortplanting fundamenteel veranderd.

Wat is nodig om een nieuwe soort te scheppen?

We beginnen nu in te zien dat (de komst van een nieuwe soort – GR) een opeenhoping van kleine veranderingen is. Kort geleden zijn wetenschappers er in geslaagd het genoom van neanderthalers met dat van de moderne mens te vergelijken. Er bleek slechts 0,004 procent verschil te zijn. De meeste van de wijzigingen hadden betrekking op genen die invloed hebben op sperma, zaadballen, reukzin en de huid. Alleen al het aanpassen van de microben die in symbiose met ons lichaam leven kan een nieuwe soort scheppen. Als je DNA sequencing uitvoert van bacteriën die op ons lichaam leven, kom je tot fascinerende ontdekkingen. Wij allen zijn symbionten: in het menselijk lichaam zijn er ongeveer duizend maal zoveel bacteriën als lichaamscellen. Mogelijk kunnen we zelfs niets verteren of voortleven zonder de bacteriën in onze ingewanden.  Sommige mensen beschikken over eencelligen die beter zijn in calorieën absorberen. Suikerzieken hebben een iets zoetere huid, waardoor de bacteriële flora verandert en het moeilijker voor ze is om wonden te genezen.

Een bezwaar tegen het verbeteren van mensen is dat alleen sommigen toegang zullen hebben, waardoor er een nog grotere economische tweedeling zal ontstaan. Denk je dat dat klopt?

Tijdens de Industriële Revolutie was er een leven lang voor nodig om genoeg industrie op te bouwen om de welvaart van een land te verdubbelen (onzin – kostte ongeveer een generatie – GR). In de kenniseconomie kan je met twintig man snel een miljardenbedrijf opbouwen. Dit impliceert dat de welvaart in een land heel snel kan groeien.In het Korea van 1975 hadden mensen eenvijfde van de welvaart van Mexicanen toendertijd, Op dit moment is dit vijf maal zoveel. Zelfs de armste plaatsen kunnen snel rijkdom genereren. Je ziet dit in Bangalore en China. Aan de andere kant is er ook weinig tijd voor nodig om irrelevant te worden.

Wetenschappers staan op het punt van tienduizend menselijke genomen de sequentie te bepalen. Je wijst er op dat dit op behoorlijke genetische variatie in onze soort kan wijzen en dus enige ethische zorgvuldigheid verstandig is. Waarom?

De kwestie [van genetische variatie] is een echt oncomfortabele kwestie, die we om goede redenen hebben vermeden sinds de jaren dertig en veertig. Veel van het onderzoek achter de eugenetica-beweging kwam van Amerikaanse eliteuniversiteiten. Deze kennis werd op rampzalige wijze misbruikt. Maar je ontkomt er niet aan de vraag te stellen, dat als er fundamentele verschillen zijn binnen soorten als honden, paarden en vogels [i.e. dierenrassen], is het dan waar dat er geen significante verschillen zijn tussen mensen?  We krijgen op heel korte termijn antwoord op deze vraag. Als we dat doen, moeten we een ethisch en moreel kader klaar hebben liggen om over dit soort vragen na te denken, die een veel verder strekkende betekenis hebben dan het domein van de wetenschap alleen.

Lees ook:
De opvolger van de mens
Bionische mens krijgt bovenmenselijke eiegnschappen
Bio-hackers: aan je DNA knutselen in de garagebox
Menssoort voor buitenaardse werelden

Oorspronkelijke artikel:
EmTech: Get ready for a new human species (MIT Technology Review)

De toekomst van onze economie deel 3

6 reacties / Ideeën en techniek, Mensheid, Misvattingen, Nederland, Visionaire projecten, Wereld / Door / 25 oktober 2011

De vele occupyprotesten wereldwijd zorgen ervoor dat meer en meer mensen zich vragen gaan stellen over het economische systeem en wie dit eigenlijk in handen hebben. Ook hier op visionair kwam eerder al het recht op geldcreatie van private banken aan bod (deel 1, 2 & 3), het mechanisme van rente en wie hier van profiteren, en werd verkend hoe de toekomst van onze economie eruit zou kunnen zien (deel 1 & 2) Hoe meer er duidelijk wordt van het huidige economische systeem hoe meer vragen er ook boven komen.

Een prachtige documentaire die ingaat op de vorming van het huidige bankensysteem in Europa en Amerika over de afgelopen 500 jaar is The Money Masters. De documentaire duurt meer dan drie uur en zit boordevol interessante informatie wat doet denken aan een spannende detective.

Mede naar aanleiding van deze documentaire waaruit blijkt dat veel centrale banken namen hebben die doen voorkomen alsof ze van de overheid zijn terwijl dit helemaal niet zo blijkt te zijn, kwam bij mij de vraag naar boven wie eigenlijk aan de touwtjes trekt van De Nederlandsche Bank (De centrale bank van Nederland en daarmee de belangrijkste speler in het geldcreatie netwerk van banken)? Interessant of dubieus genoeg blijken dit vooral de grote bedrijven, (o.a. Shell, Phillips, ING) en steenrijke Nederlandse families zoals Fentener van Vlissingen en onze koninklijke familie te zijn, en zelfs een van de hoogste rechters van Nederland is lid. De Nederlandse overheid levert slechts 1 van de 10 bestuursleden en kan maximaal een inbreng van 33% hebben… Lees hier het hele artikel. Het meest bizarre is nog wel dat ik geen idee heb of we ons hierover zorgen zouden moeten maken of niet… Tot zover is het blijkbaar altijd redelijk goed gegaan, wellicht dat als je dit democratisch gaat doen dat het veel minder goed loopt? Maar goed, het is toch op zijn minst opmerkelijk dat de rijkste families en bedrijven van Nederland het geldcreatie mechanisme van de centrale bank van Nederland onder controle hebben.

Het is vooral zaak om eerst tot begrip te komen. En dan als nodig en mogelijk een beter systeem op te zetten.

Een tweede belangrijke vraag. Als geld schuld is moet een Nederlandse overheid dus altijd private banken vragen om hun geld te lenen. Dit doen banken uiteraard met plezier aangezien het hele volk het mag terugbetalen door de belastingen of hogere collegegelden. Maar wie vangt eigenlijk de rente over die schulden. Kortom welke partijen hebben voornamelijk de Nederlandse staatsobligaties in handen? Tot zover kan ik nog weinig hierover vinden al lijken het grotendeels weer private bankpartijen te zijn. Een vraag die bij mij naar aanleiding van bovenstaande film dan weer opduikt is waarom kiest de Nederlandse overheid ervoor leningen te vragen bij private banken die dit geld uit het niets scheppen en waar rente over moet worden betaald terwijl een overheid prima zelf zijn geld zou kunnen drukken en je in dat geval geen rentekosten hebt?

Mocht iemand meer informatie op deze vragen hebben dan zijn reacties zeer gewenst. Laten we zoveel mogelijk van elkaar proberen te leren zodat we zo veel mogelijk leren begrijpen hoe het systeem eigenlijk in elkaar zit. Dat gaat het best door open te staan voor iedereen en alle informatie en vooral te kijken naar oplossingen inplaats van schuldigen.
Uit de reacties op eerdere artikelen zijn er gelukkig ook meer oplossingen en alternatieve systemen boven komen drijven. Vandaar hieronder een herhaling van de eerdere oplossingen aangevuld met alle tips die later zijn binnengekomen.

  • Als eerste twee overzichtssites, een startpagina over complementaire economie boordevol nuttige sites en initiatieven in Nederland maar ook wereldwijd. En daarnaast een wikipediaoverzicht van alternatieve economische systemen.
  • Vervolgens is permacultuur een interessant systeem wat mensen kennis verschaft om zelf hun omgeving te ontwerpen. Hierin komen de basisbehoeften zoals, voedsel, schoon drinkwater, sanitatie, energie producerende huizen, duurzame economische systemen allemaal aan bod. Kijk op  de website van permacultuur Nederland om meer over dit ontwerpsysteem te leren. Er zijn gratis cursussen te downloaden, er is uitgebreide informatie over eetbare planten, informatie over hoe er met duurzame energie huizen kunnen worden gebouwd volledig zelfvoorzienend zijn in energie, etc. Transition Towns vormen op deze principes lokale groepen die gezamenlijk aan de slag te gaan voor een toekomst die minder afhankelijk is van olie, en meer veerkracht voor de gemeenschap probeert te realiseren op gebieden als voedsel, ecomie en het gebruik van lokale duurzame energie.
  • Als tweede voorbeeld: spullendelen is een website die mensen stimuleert spullen met elkaar te delen. Dat is beter voor het sociale contact in de buurt, de portemonnee en het milieu. Lid worden is gratis en er zijn inmiddels al duizenden spullen te leen.
  • Recentelijk is hier ook het initiatief voor een zaden en plantenbank van en voor alle Nederlanders begonnen. Het wat en waarom van dit idee staat uitgelegd in dit artikel op Visionair.
  • Strohalm doet al lange tijd onderzoek naar alternatieve en aanvullende economische systemen. Hun verschillende experimenten in binnen en buitenland, hun ideeën en software om lokale ruilkringen op te starten (LETS) zijn te vinden op hun website.
  • Het Equi project is ook een interessant experiment van een nieuwe vorm van een economisch systeem. Op de site omschrijven ze het als volgt.
    Equi-toegang betekent: gelijke en onvoorwaardelijke toegang tot het leven. Genoeg, gelijke, en onvoorwaardelijke toegang tot het leven, door een betaalmiddel te gebruiken waar iedereen evenveel toegang toe heeft en dat is gebaseerd op onze eigen aanwezigheid op aarde.
Closterium moniliferum is in staat actief strontium op te nemen. Bron: Napier, UK

Algen verwijderen radioactieve isotoop uit water

Laat een reactie achter / Wereld, Wetenschap / Door / 25 oktober 2011

Er komen ruwweg drie soorten radioactieve isotopen vrij: kortlevende, langlevende en isotopen met een middellange levensduur, de gevaarlijkste groep. Algen kunnen nu in ieder geval één van de gevaarlijkste isotopen, strontium-90, selectief opnemen en zo water veel minder radioactief maken.

Strontium-90: gevaarlijkste radioactieve isotoop
Kernenergie opwekken door kernsplijting heeft als vervelende eigenschap dat er het nodige radioactieve afval bij vrij komt. Drie procent van dit afval bestaat uit radioactieve atoomkernen. De meeste hiervan vallen of zeer snel uit elkaar (waardoor ze na enige weken geen gevaar meer opleveren) of juist na zeer lange tijd (waardoor de radioactiviteit maar langzaam vrijkomt).  Zo is er de radioactieve isotoop strontium-90 (Sr-90), waarvan in ongeveer dertig jaar de helft vervallen is tot het (eveneens radioactieve) yttrium-90.

Er zijn meer radioactieve isotopen die ongeveer met die snelheid vervallen, zoals cesium-137 (met Sr-90 0,3% van de totale massa van radioactief afval) en jodium-129 en technetium-99 (samen 0,1%). Chemisch lijkt strontium sterk op calcium, waardoor ons lichaam Sr als calcium behandelt. Het gevolg: ons lichaam bouwt het in onze botten in, waar het de rest van ons leven blijft zitten en zo nog na vele jaren kanker kan veroorzaken. Onze schildklier neemt de radioactieve jodium op, de reden dat mensen die blootgesteld zijn aan een nucleaire ramp, jodiumtabletten moeten slikken om juist dat te voorkomen. Technetium en cesium (wat chemisch gezien op kalium lijkt) zijn chemisch veel mobieler en worden weer binnen enkele weken resp. maanden uitgescheiden. De schade die deze isotopen aanrichten is hiermee beperkter.

Alg concentreert strontium
Geen wonder dat onderzoekers dus op zoek zijn naar een manier om strontium uit het milieu te verwijderen. De alg Closterium moniliferum, die wat weg heeft van een halve maan, kwam al snel in beeld, omdat deze alg in staat is actief strontium op te nemen uit oplossingen die zowel strontium als calcium bevatten. Onderzoekers van de Northwestern University en Argonne National Laboratory, beide in de VS, zijn er nu in geslaagd het geheim te ontrafelen.

Closterium moniliferum is in staat actief strontium op te nemen. Bron: Napier, UK
Closterium moniliferum is in staat actief strontium op te nemen. Bron: Napier, UK

Met een speciale techniek, X-ray fluorescence microprobe (XFM) kraakten ze het mechanisme. De alg dwingt het strontium in een kristal te kristalliseren, door het sulfaatgehalte in een vacuole (waarin het strontium is opgelost) te manipuleren. Met andere woorden: de alg gebruikt een sulfaatval. De alg gebruikt dus geen enzymen, maar een vrij eenvoudig chemisch proces (lagere oplosbaarheid) om het strontium te vangen.

Nu het mechanisme duidelijk is, kunnen de algen worden gebruikt om radioactief vervuilde omgevingen te helpen opruimen. Ze hebben alleen licht en water nodig om hun werk te doen. De algen uitzaaien is dus in principe voldoende, maar volgens de onderzoekers moet nog worden bepaald hoe resistent de algen tegen straling zijn voordat dit in een praktisch werkend systeem om kan worden omgezet. Ook moeten de algen natuurlijk worden geoogst en het strontium hieruit worden geconcentreerd.

Bronnen:
Minna R. Krejci, Brian Wasserman, Lydia Finney, Ian McNulty, Daniel Legnini, Stefan Vogt, Derk Joester, “Selectivity in biomineralization of barium and strontium,” J. Struct. Biol. 176, 192 (2011)
How Algae Use a “Sulfate Trap” to Selectively Biomineralize Strontium, Argonne lab press.comm. (2011)

De makers van de documentaire Aurelia bedachten deze tidally locked planeet, waarvan maar de helft bewoonbaar is.

Bewoonbare zone 30% groter rond rode dwergen

Laat een reactie achter / Universum, Visionaire vragen, Wetenschap / Door / 18 december 2020

De kans dat een planeet die rond een rode dwerg draait, vloeibaar water bevat is 30% groter dan tot nu toe gedacht. Erg goed nieuws, want maar liefst viervijfde van alle sterren is een rode dwerg. De kans op buitenaards leven is hiermee dan ook fiks gestegen.

In hun zoektocht naar aardachtige planeten rond andere sterren, zoeken astrobiologen naar planeten die vloeibaar water kunnen ondersteunen. Deze planeten moeten een gemiddelde temperatuur hebben die in de relatief nauwe temperatuursgrenzen op aarde valt. Over het algemeen nemen exobiologen aan dat deze temperaturen alleen in een nauwe schil om een ster kunnen bestaan: de zogenaamde Goldilocks-zone of bewoonbare (habitable) zone.

De makers van de documentaire Aurelia bedachten deze tidally locked planeet, waarvan maar de helft bewoonbaar is.
De makers van de documentaire Aurelia bedachten deze tidally locked planeet, waarvan maar de helft bewoonbaar is.

Oogbal Aarde en warme waterstofdeken?
We hebben overigens gezien dat met enig kunst- en vliegwerk deze zone flink opgerekt kan worden. Zo kunnen grotere planeten met een sterk broeikaseffect of stilstaande (’tidally locked’) planeten in ieder geval op een deel van hun oppervlak gastvrije temperaturen bieden. Zie onze artikelen hier en hier, al wijken deze planeten sterk af van de aarde. In het zonnestelsel reikt de bewoonbare zone van ongeveer de omloopbaan van Venus (0,7 AE)  tot ongeveer twee keer de omloopbaan van Mars, d.w.z. de planetoïdengordel (3 AE). De omloopbaan van de aarde (1 AE) ligt hier uiteraard in, anders had ik dit stukje niet kunnen schrijven (of jij lezen).


Albedo cruciaal
Zo makkelijk is het echter niet om de grootte van de bewoonbare zone van een ster vast te stellen. Grootte en temperatuur van de ster zijn uiteraard cruciaal maar hangen ook sterk af van de omstandigheden op de exoplaneet zelf, vooral van het albedo: het percentage licht dat terug wordt weerkaatst, het heelal in. Hoe hoger het albedo (een ijsplaneet heeft bijvoorbeeld een albedo van 0,80; een zwart gat nul, een spiegel 1), hoe  minder energie op de planeet achterblijft en dus hoe dichter bij de ster de bewoonbare zone ligt.

Sneeuw en ijs absorberen meeste warmtestraling
Astronomen Manoj Joshi van het National Centre for Atmospheric Science in Reading, UK, en Robert Haberle van het NASA Ames Research Centre in de buurt van San Francisco wijzen op een belangrijke nieuwe factor die de bewoonbare zone rond rode dwergsterren, 80% van alle sterren, enorm veel  groter maakt.
Volgens Joshi en Haberle hangt de hoeveelheid licht die sneeuw en ijs weerkaatsen af van hun golflengte. De zon produceert de meeste stralingsenergie in de vorm van licht, dus in het voor ons zichtbare deel van het elektromagnetische spectrum. Logisch uiteraard, we zijn geëvolueerd in het zonlicht. We zouden er weinig aan hebben als we bijvoorbeeld röntgenstraling konden zien. Het albedo voor zichtbaar licht van sneeuw en ijs is respectievelijk 0,8 en 0,5.

Goed nieuws voor aliens met een kleine rode zon
De grote meerderheid, tachtig procent, van alle sterren in de hoofdreeks behoren echter tot de spectraalklasse M: rode dwergen. Deze stralen een veel groter deel van hun energie uit als infrarode straling. Wij nemen die waar als warmte. Het albedo van ijs en sneeuw op planeten die rond M-sterren zoals Gliese 436 en GJ 1214, op respectievelijk 33 en 40 lichtjaren afstand, draaien is veel lager voor infrarode straling dan voor zichtbare straling. Van ijs is deze 0,1 en voor sneeuw 0,4. Dat wil zeggen dat bijna twee keer zoveel energie wordt geabsorbeerd dan bij zichtbaar licht.

Met andere woorden: bevroren ijsplaneten absorberen veel meer energie dan op aarde. De fatale negatieve feedbackloop, die er op aarde toe leidt dat ijstijden totaal uit de hand lopen, is bij planeten die rond M-sterretjes draaien afwezig. Als een planeet als Mars dezelfde hoeveelheid straling zou ontvangen als nu, maar dan  in de vorm van infraroodstraling door een rode dwerg, zouden de ijskappen snel smelten. Niet in het artikel genoemd is dat waterstof veel minder snel zou weglekken uit de atmosfeer, omdat infraroodstraling nauwelijks tot niet in staat is watermoleculen te splitsen. Wel moet dit af worden gewogen tegen de regelmatig voorkomende zware zonnevlammen op M-sterren.

Marsmannetjes?
Met andere woorden: was de zon een rode dwerg geweest, en hadden aarde en Mars even veel straling ontvangen als nu, dan hadden er heel wel Marsmannetjes kunnen bestaan die konden genieten van de grote oceaan die ooit op de plek van de noordelijke laagvlakte Utopia Planitia lag en hadden we geen ijstijden hier gehad. Het gevolg volgens beide heren: er zijn veel meer bewoonabre exoplaneten dan gedacht; de bewoonbare zone stijgt maar liefst met dertig procent in omvang van de ster af.

Ontdekking Aarde 2 nu stuk dichterbij
Spectaculair nieuws voor astrobiologen. M-sterren hebben behalve hun grote aantal namelijk nog een prettige kant. Ze zijn zo klein en licht, en de planeten draaien op zulke kleine afstanden van de ster, dat exoplaneten de ster meer laten wiebelen en dus veel makkelijker te ontdekken zijn rond een rode dwerg. Ook zijn rode dwergen veel lichtzwakker, waardoor ze planeten die er om heen draaien wat minder makkelijk overstralen. De nadruk op wat, want hun kortere afstand tot de ster maakt het aan de andere kant weer moeilijker om ze waar te nemen; per saldo is er toch een positief effect. Kortom: de kans is weer flink gestegen dat we een zusje van de aarde zullen waarnemen.

Video: Een kijkje op Aurelia, een hypothetische planeet die rond een rode dwergster draait

Bron:
Suppression Of The Water Ice And Snow Albedo Feedback On Planets Orbiting Red Dwarf Stars And The Subsequent Widening Of The Habitable Zone, ArXiv (2011)