De baan en de rotatie van de grootste maan van Saturnus, Titan, tonen aan dat het hemellichaam een vloeibare oceaan heeft onder het oppervlak, denken Rose-Marie Balland en haar collega’s van het Brusselse Koninklijke Observatorium.
Titan, volgens de huidige theorieën, kent en ingewikkelde structuur.
Satelliet Cassini is nu bezig met een jarenlange missie om Saturnus en haar manen- en ringenstelsel te bestuderen. Al eerder leverde dit verrassingen op, zoals de ontdekking dat het ijsmaantje Enceladus een vloeibare oceaan heeft die geregeld in de vorm van geisers naar buiten spuit. De satelliet houdt ook de meest interessanter maan van Saturnus, Titan, in het oog. Titan kent een aardachtig weersysteem, waarbij methaan de plaats van water op aarde inneemt en de rotsen uit ijs bestaan.
Waarnemingen van Titan tonen nog iets merkwaardigers. De maan is net als onze eigen maan, door getijde-effecten vastgenageld aan Saturnus. Het oppervlak van Titan toont altijd hetzelfde halfrond richting de geringde planeet. Samen met de kleine baanhoek van 0,3 graden stelde dit de wetenschappers in staat het traagheidsmoment van de maan te berekenen, wat weer veel zegt over de massaverdeling. Hier kwamen absurde uitkomsten uit. Titan zou namelijk zwaarder zijn aan het oppervlak dan in het centrum. Natuurkundig gezien is dit onmogelijk: zware materialen zinken direct naar het binnenste van een planeet of maan, dus gingen de onderzoekers door met het zoeken van een logischer verklaring.
Er blijkt echter ook een andere oplossing mogelijk, wijzen nieuwe berekeningen uit. Onder de ijslaag met methaanmeren bevindt zich een diepe vloeibare oceaan. Door de wrijving en onderlinge interacties van de diverse lagen ontstaat dan een traagheidmoment dat lijkt op dat bij Titan waargenomen is. Dit zou tot de opmerkelijke conclusie leiden dat Titan twee mogelijke biosferen kent: een voor methaangebaseerd leven (zoals sommige onderzoekers veronderstellen op grond van het merkwaardige aanvullen van methaan) en een diepere biosfeer, de oceaan onder het ijs.
Het is ook mogelijk dat sprake is van een methaanzee (of wellicht methaanclathraten). Dit zou verklaren waarom het methaan dat continu onder invloed van het zonlicht wordt afgebroken, steeds weer aangevuld wordt. Ook kan het zijn dat de baan van Titan is verstoord door een interactie met een ander hemellichaam. Kortom: hoewel het bewijs voor een ondergrondse oceaan de nodige overtuigingskracht heeft, is aanvullend onderzoek nodig.
Onzichtbaar voor de mensheid worden we mogelijk omringd door buitenaardse luisterposten. Tijd krijgt op de afstanden tussen de sterren een andere betekenis. Interstellaire beschavingen moeten denken in duizenden jaren, misschien miljoenen jaren. Wat als een buitenaardse beschaving overal in het melkwegstelsel afluisterapparatuur heeft geplaatst?
Ons melkwegstelsel is immens groot. Alleen al het aantal sterren bedraagt om en nabij de driehonderd miljard. Dat betekent driehonderd miljard potentiële zonnestelsels waar zich leven kan ontwikkelen of andere interessante dingen kunnen gebeuren. Uit waarnemingen van de Kepler satelliet weten we dat een aanzienlijk percentage van deze sterren, twintig procent of meer, over een planetenstelsel beschikt. Het zou een onvoorstelbare hoeveelheid hulpbronnen kosten om in de buurt van elke ster een bemande basis te hebben of elk zonnestelsel uit te kammen naar mogelijk leven.
Op lichtjaren afstand is alleen informatie nog interessant.
Heelal is extreem groot
Dit geldt nog sterker als het er om gaat om naburige melkwegstelsels te verkennen. De reisafstanden die in ons melkwegstelsel al zeer groot zijn (duizenden lichtjaren) groeien dan uit tot honderdmaal zoveel of meer. Zelfs onze nabije buur, het Andromedastelsel, bevindt zich op meer dan twee miljoen lichtjaar afstand. Het kost onpraktisch veel energie om met een groot ruimteschip op die manier van ons melkwegstelsel naar buurstelsels te reizen. Ook betekenen snelheden in de buurt van de lichtsnelheid dat zelfs zeer kleine voorwerpen waarmee het ruimteschip in botsing komt, een even grote (of zelfs grotere) explosie veroorzaken als een brok antimaterie had gedaan. De situatie wordt heel anders voor veel kleinere ruimteschepen of ruimtesondes. Al eerder beschreven we een omstreden plan om naburige sterren in te zaaien met aardse bacterieën.
Intelligent stof
Ditzelfde principe kan ook gebruikt worden om intelligent stof van de ene ster naar de andere te sturen. Het is mogelijk, onvoorstelbaar veel informatie op te slaan in materie door bits als atomen te coderen. Volgens sommige wetenschappers zouden we bijvoorbeeld alle menselijke herinneringen op kunnen slaan in een stofje. Eenmaal aangekomen in een ander stersysteem kan het minuscule ruimteschip landen op een asteroïde, als een Von Neumann-machine beginnen met het opnemen van energie en materie en hier uitgroeien tot een volwaardig zend- en ontvangststation, bijvoorbeeld een enorme radiotelescoop.
De volgroeide robot zou kopieën van zichzelf, “zaden”, op pad kunnen sturen naar naburige stelsels waar nog geen sensor aanwezig is. Een zelfreparerend waarnemingsstation (of een kolonie van stations) zou het miljarden jaren uit kunnen houden en geregeld contact houden met collega-stations elders in de Melkweg.
Waarom een sensornetwerk en geen massale kolonisatie?
Er is eigenlijk maar één ding dat de moeite waard is om over afstanden van vele lichtjaren te transporteren. Dat is informatie. Inderdaad is het mogelijk met deze technologie in redelijk korte tijd, bijvoorbeeld tien miljoen jaar, de hele melkweg te koloniseren. De informatieinhoud hiervan zou echter uiterst beperkt zijn. Wie weet helpen we zelfs allerlei unieke soorten, beschavingen en verschijnselen om zeep. Het interstellaire afluisternetwerk zou voor intelligente buitenaardse wezens echter heel veel kennis opleveren. Kennis waarmee mogelijk nieuwe natuurkundige doorbraken zijn te bereiken of kosmische curiositeiten zijn op te sporen. De ontdekking van een planeet met leven zou uiteraard groot nieuws zijn, die van intelligente wezens een sensatie van de eerste orde. Waarschijnlijk is onze entertainmentwaarde veel groter dan dat zielige beetje grondstoffen dat hier te halen is…
Ongelofelijk maar waar: planeten kunnen een stabiele baan afleggen binnen bepaalde typen zwarte gaten. Ze draaien hierbij om singulariteiten, ontdekte de Russische fysicus Vyacheslav Dokuchaev.
De directe omgeving van actieve zwarte gaten zendt veel röntgenstraling uit. Bron: NASA’s Goddard Space Flight Center
Wat zijn zwarte gaten? Zwarte gaten worden voorspeld door Einsteins algemene relativiteitstheorie. Een zwart gat is een gebied in de ruimte met een ontsnappingssnelheid groter dan de lichtsnelheid. Als gevolg hiervan kan zelfs licht niet ontsnappen (met als gevolg dat alles binnen de waarnemingshorizon van een zwart gat onzichtbaar is). Alles binnen de waarnemingshorizon eindigt binnen korte tijd onherroepelijk als een spaghettisliert die in een razend tempo in een punt met oneindige dichtheid, de singulariteit, samen wordt geperst. Er zijn enkele verschijnselen in ons melkwegstelsel, zoals de röntgenbron Cygnus X-1 en het extreem zware object Sagittarius A* in het centrum van ons melkwegstelsel, die het beste verklaard kunnen worden door aan te nemen dat het hier om zwarte gaten gaat.
Kortom, niet echt objecten waarbinnen planeten zouden kunnen bestaan, zou je op het eerste gezicht zeggen. Echter, schijn bedriegt, zo blijkt uit berekeningen. Er zijn namelijk bepaalde typen zwarte gaten met meerdere singulariteiten waarbinnen een stabiele omloopbaan mogelijk is. Dit is dan direct de meest bizarre omloopbaan ooit berekend. Het gaat hier om roterende of elektrisch geladen zwarte gaten (in vaktermen: Kerr- of Nordström zwarte gaten). In deze typen zwarte gaten vormen de singulariteiten niet punten, maar lussen. In een zwart gat worden ruimte en tijd met elkaar verwisseld. Leven zoals we dat hier kennen is daar onmogelijk.
De omloopbaan van planeten binnen zwarte gaten zijn zeer bizar.
Eilandje van normaliteit Het is echter bekend dat in Kerr– en Reissner-Nordström zwarte gaten een tweede (Cauchy) horizon bestaat, waarbinnen ruimte en tijd weer hun bekende configuratie innemen. Dokuchaev berekende dat binnen deze horizon stabiele omloopbanen mogelijk zijn. Deze hebben een rijke structuur (natuurkundigen-speak voor een ingewikkelde structuur). Objecten in deze baan worden helder verlicht door de singulariteiten en door fotonen die hier gevangen zitten. In principe, stelt Dokuchaev, zijn dus planeten met eventueel leven op deze plek denkbaar. Hij stelt zelfs voor dat vergevorderde beschavingen het binnenste van een zwart gat koloniseren. Het is namelijk de beste plek om het einde van het heelal zo lang mogelijk te overleven en de bizarre natuurkunde in dit gebied is waarschijnlijk zeer interessant voor allerlei toepassingen die we nu nog net kunnen overzien.
Een dergelijke beschaving zou wel te kampen hebben met de extreem energierijke straling in dit gebied en mogelijk schendingen in causaliteit – met andere woorden: fundamenteel onvoorspelbare en onverklaarbare dingen. Kortom: ideaal geschikt voor mensen die van onverwachte dingen houden.
Stel, je wordt op een dag wakker. Je ziet een enorme vloot UFO’s boven je zweven. Plotseling zie je de huizen in je straat in brand vliegen. In paniek ren je je straat uit. Dan een witte flits… Al sinds Enrico Fermi zijn beroemde paradox verwoordde: als er intelligente buitenaardse wezens zijn, waarom zijn ze dan niet hier, worden er verklaringen bedacht. Eén ervan werd zelfs verfilmd in de film Independence Day. Zouden aliens zich schuil houden omdat het heelal vergeven is van buitenaardse piraten? Kwantuminformaticus Adrian Kent denkt van wel.
Wat als ET besluit ons knusse, gerieflijke planeetje over te nemen?
Oorlogszuchtige samenlevingen eerder regel dan uitzondering.
Als menselijke soort hebben we de nodige ervaring met vreedzame samenlevingen, die op een dag werden geconfronteerd met oorlogszuchtige nieuwkomers. Hierbij gaat het westen bepaald niet vrijuit. Denk aan hoe het af is gelopen met de inheemse Amerikanen, de Tasmaniërs en de Hawaiianen. Als we op een grotere schaal denken kan ditzelfde fenomeen zich ook op kosmische schaal voordoen. Stel, er zijn maar weinig plaatsen waar intelligent leven zich kan ontwikkelen en handhaven. Op zich is dit niet ondenkbaar. Stel, de aarde is één van die gewilde zeldzame stukken kosmische real estate. Eén van de weinige werelden in het heelal, waar je zonder een ademmasker en een drukpak van wuivende palmen op een warm strand kan genieten, zonder dat je maandenlang door moet brengen in een nucleaire detox-kliniek.
Volgens Adrian Kent zijn er veel buitenaardse beschavingen, hebben ze ook veelvuldig contact met elkaar, maar had dat vernietigende gevolgen. De kans is immers veel groter dat een agressieve, Klingon-achtige soort zich snel uitbreidt dan dat een vreedzame, contemplatieve soort dat doet. De stichters van grote wereldrijken, zoals de Perzen, islamieten, Mongolen en Engelsen waren militaristische culturen. Dat is ook de reden dat Engels en Spaans wereldtalen zijn en niet bijvoorbeeld het Tagalog of Etruskisch. Met vreedzame culturen liep het aanmerkelijk akeliger af.
Survival of the most silent
Gezien de enige afstanden in het heelal zou een koloniserende soort alleen afgaan op bestemmingen die de lange reis waard zijn. De beste indicatie daarvoor is uiteraard de aanwezigheid van een intelligente soort. Luidruchtige beschavingen zijn volgens hem als eerste aan de beurt om door interstellaire veroveraars bezocht te worden. Op die manier zouden alleen buitenaardse beschavingen die een radiostilte in acht nemen, het overleefd hebben. Een soort evolutie dus op galactische schaal. Het is dus verstandiger niet al te veel ruchtbaarheid te geven aan het bestaan van ons knusse, paradijselijke planeetje.
Heeft Kent gelijk?
Het maken van een reis naar een andere ster is uiterst moeilijk. Stel je voor een reis naar Jupiter, maal honderdduizend of meer. Zelfs het licht doet er al vier jaar over om naar Alfa Centauri te reizen, een technisch haalbaar ruimteschip vierhonderd tot vierduizend jaar. Oorlog voeren is wegens de extreem lange verbindingslijnen eveneens uiterst lastig. Heb je als interstellaire beschaving de hulpbronnen voor reizen naar een andere ster, dan is het veel interessanter die voor de ontwikkeling van een een onbewoond sterrenstelsel te benutten. Andere beschavingen bieden daarentegen nieuwe technieken, filosofieën en heel veel fascinerende gegevens. Het uitwisselen van ideeën en informatie levert veel meer op dan een oorlog (die op deze enorme afstanden uiterst onpraktisch is). Zeg nou zelf, als jij zelf slim genoeg bent om tussen de sterren te kunnen reizen, zou jij de schitterende tempels op het Indonesische eiland Bali tegen de vlakte willen gooien om daar Hollandse snackbars of Belgische frietkotten te bouwen?
Zijn we alleen in het heelal? SETI, het project waarmee radiotelescopen proberen buitenaardse beschavingen op te sporen, heeft tot nu toe nog geen resultaat opgeleverd. Misschien zoeken we wel helemaal verkeerd. Vergevorderde beschavingen hebben volgens theorieën van onder meer Freeman Dyson en anderen verregaande invloed op hun directe omgeving…
Kloppen de veronderstellingen van SETI wel?
Kijken we wel op de juiste plek naar ET?
SETI, de Search for Extra Terrestrial Intelligence, gaat er van uit dat aliens net als wij nogal luidruchtig zijn. De allerkrachtigste aardse radiozenders zenden minder dan een megawatt uit en zijn met een uiterst gevoelige radiotelescoop op een afstand van enkele honderden lichtjaren te horen. Voor interplanetaire radar wordt nu overigens gewerkt aan zenders met een vermogen van gigawatts. Dit zou het bereik dertig keer zo groot maken. In feite is een hoog vermogen niet zo logisch als het lijkt. Maken zender en ontvanger bijvoorbeeld gebruik van kwantumverstrengeling, dan kan het vermogen met factor duizend omlaag. Ook vindt op dit moment de meeste communicatie al plaats via glasvezel, niet meer door de ether. Er is grote kans dat over enkele tientallen jaren het aardse ethergeraas is verstomd tot een gefluister.
Chemische signalen van buitenaardse beschavingen
Ons aardoppervlak ziet er heel anders uit dan tienduizend jaar geleden. De reden: mensen hebben een groot deel van de oppervlakte in gebruik voor landbouw. Zelfs toen er nog geen radiogolven werden uitgezonden, zou een buitenaards wezen de merkwaardig regelmatige akkers zien. Misschien zouden ze met bijvoorbeeld Fourieranalyse regelmatige patronen in exoplanetaire straling aan kunnen tonen. Op grotere afstand zouden aliens in de atmosfeer sporen freon en andere industriële gassen kunnen ontdekken.
Wij kunnen hetzelfde doen. Door het spectrum van exoplaneten onder de loep te nemen kunnen we zien of er chemische verbindingen in de atmosfeer voorkomen die alleen op kunstmatige manier kunnen ontstaan.Leven opsporen is makkelijker: daarvoor hoeven we alleen te kijken naar afwijkingen van de thermodynamische verdeling van verbindingen. Zo komen aminozuren (bouwstenen van eiwitten) uit buitenaardse meteorieten in heel andere verhoudingen voor dan in levende organismen op aarde.
Dysonschillen
De afstanden tussen sterren zijn enorm (de afstand van de aarde tot Alfa Centauri, onze buurster, is 280 000 maal zo groot als die van de aarde tot de zon) en snelheden dicht bij de lichtsnelheid bereiken kost heel veel energie. Botsingen bij relativistische snelheden zijn dodelijk: zelfs een brokstuk van een gram ontploft met de kracht van een Hiroshima-bom.
Het is dus logischer dat ET het planetenstelsel om de eigen moederster onder handen neemt, Kardashev-II. Hier kunnen we sporen van zien. Natuurlijke puinringen hebben uiteindelijk de neiging zich te ontwikkelen tot een platte schijf, ongeveer zoals het ringenstelsel van Saturnus. Voor buitenaardse wezens is deze configuratie van ruimtekolonies niet logisch. Hiermee zouden ze immers het zonlicht afschermen. Het is slimmer verschillende omloopbanen te hebben die elk een hoek maken met de andere omloopbanen om zo het licht van de hele zon te kunnen benutten. Dyson stelde oorspronkelijk voor om een massieve schil om de moederster heen te bouwen maar de krachten die nodig zijn om die intact te houden gaan die van elk bekend materiaal ver te boven,. Een ontwikkeld Kardashev-II planetenstelsel zal er daarom van grote afstand uitzien als een bolvormige wolk puin die gloeit met een temperatuur van rond de dertig graden. Ongeveer zo warm als het object WD 0806-661 B…
Waarom staan vertegenwoordigers van buitenaardse beschavingen nog steeds niet op aarde? Misschien omdat er veel interessantere bestemmingen zijn…
Fermi-paradox
We weten dat er alleen al in ons melkwegstelsel een verbijsterend groot aantal sterren is (plm. 300 miljard) is. Een groot deel hiervan beschikt over planeten waar zich leven op kan ontwikkelen. Toch staan de aliens nog steeds niet hier, terwijl het heelal al dertien miljard jaar oud is.
Onze Melkweg is net als buurstelsel Andromeda (hier getoond) enorm groot: driehonderd miljard sterren. Het zou dus moeten krioelen van de buitenaardse beschavingen...
Zelfs als je net als Gerardus ’t Hooft gelooft dat we nooit relativistische snelheden zullen bereiken zonder onder te gaan in een vloed van straling, is zelfs een duizendste van de lichtsnelheid (300 km/s, de helft van de ontsnappingssnelheid van de zon, Pioneer 10 en 11 hebben al een hogere snelheid bereikt) voldoende om in vijftig miljoen jaar de vijftigduizend lichtjaar van het ene einde naar het andere einde van de Melkweg af te leggen (en dus te koloniseren). Kortom: elk zonnestelsel binnen de Melkweg zou moeten zieden van de aliens. Het antwoord op deze Fermi-paradox is dan ook een groot raadsel. In dit artikel de eerste mogelijke verklaring: misschien is het voor aliens helemaal niet interessant om de moeilijke reis naar de aarde te ondernemen omdat er andere, interessantere heelallen of parallelle werelden bestaan.
Bestaat er meer dimensies buiten ruimtetijd?
Is de driedimensionale ruimte met eendimensionale tijd waarin we leven alles wat er bestaat? Volgens één van de bijna oneindig veel varianten van de omstreden snaartheorie niet en leven we in een elfdimensionaal heelal. Vier dimensies in ons heelal en zeven opgerolde dimensies in bijvoorbeeld een Kaluza-Klein ruimte waar we niets meer van merken. Andere varianten kennen zelfs negentien dimensies of een ander getal. Misschien dat deze opgerolde dimensies een enorm nog onontdekt universum opleveren. Of quintiljarden universa.
Veel parallelle heelallen
De snaartheorie is niet de enige die dit claimt.
Misschien biedt hyperspace zoveel mogelijkheden dat ons saaie heelal voor aliens ongeveer zo boeiend is als de peuterspeelzaal.
Ons heelal blijkt namelijk wel erg gastvrij voor leven. Zo zijn de vier natuurkrachten zo op elkaar afgestemd dat er kernfusie plaats kan vinden. Was bijvoorbeeld de sterke kernkracht ten opzichte van de elektromagnetische kracht ook maar iets sterker geweest, dan was de waterstof bij de Big Bang direct ontploft tot helium en hadden er geen langlevende sterren bestaan. Ook hadden zich dan veel meer zware atoomkernen, dus metalen, gevormd dan in ons heelal. Metalen zijn niet in staat complexe moleculen te vormen. In plaats hiervan vormen ze metaaloxides of (als er nauwelijks zuurstof is) gaan ze op een kluitje op elkaar zitten om massief metaal te vormen.
Omgekeerd had een zwakkere sterke kernkracht betekend dat waterstof nooit gefuseerd was, tenzij in extreem zware sterren (die zo zwaar zouden zijn dat ze in elkaar zouden storten tot een zwart gat voor ze zouden ontbranden). Aanhangers van het zwakke antropisch principe denken dat er daarom miljarden parallelle heelallen moeten bestaan, waarvan er maar enkele geschikt zijn voor leven.
Interessantere heelallen
Ons heelal is weliswaar erg geschikt voor leven, maar mogelijk helemaal niet interessant voor een technisch zeer hoog ontwikkelde beschaving. Zo kan het zijn dat de natuurwetten in een ander heelal garanderen dat het eeuwig uit blijft zetten en steeds nieuwe materie of energie uitspuwt.
Misschien biedt dat andere heelal mogelijkheden voor waardevolle technieken die in dit heelal totaal ondenkbaar zijn. Je zou daar bijvoorbeeld sneller dan het licht kunnen reizen of allerlei exotische ruimte- of materietoestanden kunnen hebben die heel interessant zijn voor kunstmatige intelligenties. Het zware-metalen heelal waar we het net over hadden is waarschijnlijk heel interessant voor kunstmatige levensvormen omdat er niet van die hinderlijke gassen, roestvormende vloeistoffen en vernielzuchtige slijmerige wezentjes met twee armen en benen voorkomen.
Parallelle aardes
Volgens de veel-werelden interpretatie van de kwantummechanica zijn er bijna oneindig veel parallelle universums.
Als de veel-werelden interpretatie van de kwantummechanica klopt en er bestaan heel veel aardes parallel aan ons, is het uiteraard veel interessanter om een parallelle aarde waar zich geen mensen hebben ontwikkeld te koloniseren dan om een lange onzekere ruimtereis van vele jaren naar, zeg, Alfa Centauri te maken. Zeg nou zelf, zou jij niet veel liever met je lief aan je exclusieve privéstrand liggen met wuivende boomvarens op een parallelle aarde waar zich bijvoorbeeld nooit muggen hebben ontwikkeld omdat er geen warmbloedige dieren voorkomen, dan je leven wagen om ingevroren een reis van duizend jaar maken naar een levenloze steenklomp?
Omgekeerd: parallelle aardes leveren dezelfde Fermi-achtige vraag op: als er bijna oneindig veel parallelle aardes bestaan, moet zich op sommige parallelle aardes veel eerder een intelligente soort hebben ontwikkeld dan hier. Waarom hebben we dan ondertussen geen bezoek gekregen van, zeg, intelligente dino’s of placodermen?
Volgens astronomische waarnemingen bevat het Melkwegstelsel, net als de meeste andere melkwegstelsels, veel meer donkere materie dan zichtbare (baryonische) materie. In het centrum van de melkweg is veel meer donkere materie dan verder weg. Zou deze donkere materie voldoende dicht zijn om een zwerfplaneet op te warmen?
Donkere materie
Het buitenste deel van melkwegstelsels draait veel sneller dan de rest van het stelsel. Daar zijn verschillende verklaringen voor te verzinnen, maar op dit moment is onder astronomen vooral donkere materie populair: een onzichtbare vorm van materie die dwars door normale materie heen kan vliegen en waar we alleen wat van merken door de zwaartekrachtseffecten.
Er zijn al uitgebreide kaarten samengesteld van de verdeling van donkere materie in onder andere ons eigen melkwegstelsel.
Donkere materie als energiebron
Interessant is, blijkt uit sommige modellen, dat donkere materie planeten sterk kan verhitten.
Een zwerfplaneet in het centrum van de Melkweg zou warm kunnen blijven door donkere materie, denken twee deeltjesfysici.
Het idee is dat heel af en toe een donkere-materie deeltje in wisselwerking treedt met normale materie. Hier op aarde leven we in de buitenwijken van de Melkweg en is er nauwelijks donkere materie. Het effect hier is dus beperkt, schatten de auteurs: 1 megawatt, volkomen verwaarloosbaar met de honderd miljard megawatt die de zon instraalt.
In het centrum van de Melkweg, vooral in superaardes op minder dan enkele tientallen lichtjaren afstand van het (vermoedelijke) zwarte gat Sagittarius A*, waar de concentratie donkere materie tientallen miljoenen malen hoger is dan hier, zou dit effect wel sterk merkbaar zijn. In extreme gevallen kan deze verhitting zelfs groter zijn dan de hoeveelheid energie die een planeet als de aarde van de zon krijgt. Klopt dit, dan zouden levensvormen die op een dergelijke planeet leven, geen behoefte hebben aan een ster maar hun energie kunnen aftappen uit het gloeiend hete binnenste van de planeet. Een zwerfplaneet met een eigen energiecentrale dus. Dit zou het mogelijke domein voor leven enorm uitbreiden. Een dergelijke planeet zou mogelijk bedekt zijn met een dikke ijslaag, maar een gloeiend heet binnenste hebben. Enorme wormen zouden zich kunnen voeden met de bacteriën die leven van de voortdurende uitstoot van roodgloeiende vulkanische bronnen, zoals hier op aarde in de diepzee.
Overleven op donkere materie
De bedenkers van deze theorie, de deeltjesfysici Dan Hooper and Jason Steffen van Fermilab in Batavia, Illinois, gaan nog veel verder. In de heel verre toekomst, duizenden miljarden jaren na nu, zijn alle sterren uitgebrand. Levensvormen die het tot dan toe uit hebben gehouden, zouden kunnen leven van de zwakke gloed die de vernietiging van donkere materie oplevert. Vergevorderde beschavingen zouden het nbog heel lang kunnen volhouden door deze zwakke warmte te oogsten. Omgekeerd kan deze enorme hitte ook planeten in het centrum van de Melkweg onleefbaar maken. Collega’s van Hooper en Steffen noemen de ideeën interessant en creatief, maar denken dat het lastig is om deze effecten aan te tonen. Sagittarius A* ligt immers op zo’n 25 000 lichtjaar van ons vandaan. Objecten ter grootte van een planeet vinden op deze afstand is met de huidige technologie onmogelijk. Mogelijk kan wel worden gecontroleerd of objecten als bruine dwergen of dwergsterren ander astrofysisch gedrag vertonen omdat hun energiebudget verschilt.
Hoe groter de beschaving, hoe meer rommel deze om zich heen zaait. Archeologen maken dankbaar gebruik van mestvaalten om beschavingscentra op te sporen. Zou je dezelfde techniek ook niet toe kunnen passen om buitenaardse beschavingen op te sporen, vragen astronomen Duncan Forgan en Martin Elvis zich af.
Rommel, onlosmakelijk verbonden met de ‘beschaving’
Als een buitenaards wezen afdaalt naar de aarde is het eerste wat hij tegen komt de steeds dichter wordende wolk ruimtepuin, bestaande uit brokstukken afgedankte satelliet, rakettrappen en dergelijke. Ook in onze oceanen zijn de drijvende vuilniseilanden moeilijk te missen. Kortom: het lijkt er op dat rommelmaken onlosmakelijk verbonden is met moderne beschavingen. Ook van eerdere beschavingen, zoals het Romeinse Rijk, zijn enorme vuilnisbelten teruggevonden. Het ging hier meestal om aardewerk.
Asteroïdengordels
We schreven er al eerder over: de asteroïdengordel van het zonnestelsel is de meest logische plaats om grondstoffen te winnen. Hoewel de totale massa van alle asteroïden samen maar klein is – een fractie van de maan – is de zwaartekracht bijna nul en het totale oppervlak enorm. Sommige asteroïden bestaan zelfs bijna uit puur metaal.
Kleopatra, deze bizarre 'hondenkluif', bevat waarschijnlijk meer metaal dan tot nu toe op aarde is gewonnen.
De Britse astronomen Duncan Forgan en Martin Elvis denken dat buitenaardse beschavingen dit al aan het doen zijn en de rijke ertsvoorraden in hun asteroïdengordel aan het oogsten zijn. Hierbij komt uiteraard de nodige warmte vrij – stel je voor dat je een brok metaal van honderden kilometers groot onder handen wilt nemen – en vermoedelijk zal het vele transport en het ruimteafval als gevolg van de mijnbouw ook zijn sporen nalaten. Beide astronomen denken dat de tekenen hiervan van vele lichtjaren afstand waar zijn te nemen. We weten welke verhoudingen aan elementen en chemische elementen van nature voorkomen in puinringen. Uitlaatgassen van raketten, brokstukken, metaaldampen, kortom alles waarvan je verwacht dat het bij mijnbouwoperaties in de ruimte vrijkomt, wijkt hier sterk van af. Grote objecten van vele kilometers groot zullen er het eerst aan geloven, omdat ze makkelijker te ontginnen zijn dan kleinere. Een asteroïdengordel zal daarom minder grote objecten bevatten, verwachten ze, terwijl de hoeveelheid stof en gas juist sterk toeneemt.
Op jacht naar buitenaardse beschavingen
Op dit moment vindt er veel onderzoek plaats naar buitenaardse stofringen om sterren, onder meer om meer te weten te komen over de vorming van ons eigen zonnestelsel. Forgan en Elvis stellen nu voor om gebruik te maken van de data die bij dat onderzoek vrij komen. Vinden astronomen puinringen of stofschijven met afwijkende samenstelling of verdeling van brokstukken, dan is het verstandig hier nader onderzoek naar in te stellen. Het zou dan heel goed kunnen dat ET daar planetoïden aan het ontginnen is…
Het aantal bewoonbare planeten in het heelal is in theorie werkelijk verbijsterend. Toch merken we tot nu toe een oorverdovende stilte. Waarom zijn de aliens niet hier? Een eerste artikel over deze Fermi Paradox, waarin de kans wordt berekend op een aardachtige planeet met intelligent leven.Stromatolieten waren bijna drie miljard jaar lang de hoogste levensvorm op aarde.
Drake-vergelijking
Radio-astronoom Frank Drake bedacht de Drake-vergelijking die aangeeft van hoeveel buitenaardse beschavingen we radiostraling op kunnen vangen. Hierbij ging hij er van uit dat intelligente aliens zich alleen op een aardachtige planeet kunnen vormen. De formule ziet er ingewikkeld uit maar is in feite slechts een rijtje getallen dat met elkaar wordt vermenigvuldigd.
De Drake-vergelijking is: [latex]N = R^{\ast} \cdot f_p \cdot n_e \cdot f_{\ell} \cdot f_i \cdot f_c \cdot L \![/latex]
N: het aantal buitenaardse beschavingen is waarmee we zouden kunnen communiceren;
R*: de stervormingssnelheid in onze melkweg
fp is de fractie van sterren die planeten bezit
ne: het aantal planeten per ster dat leven zou kunnen herbergen
fâ„“: de fractie planeten waar daadwerkelijk leven ontstaat
fi: de fractie waarop ‘intelligent’ leven ontstaat (waartoe we onszelf heel onbescheiden rekenen)
fc: de fractie die in haar bestaan vanuit de aarde detecteerbare signalen produceert
L: de tijdperiode waarin deze beschavingen deze detecteerbare signalen uitzenden.
Wat komt er uit de Drake-vergelijking?
Drake bedacht deze vergelijking in 1962, toen we over veel minder astronomische kennis beschikten dan nu. Nu kunnen we dingen, zoals het detecteren van exoplaneten, waar Drake alleen maar over kon dromen. Ook is onze kennis over stervorming en planeetvorming aanmerkelijk uitgebreider dan toen. Bij een aantal getallen kunnen we dus realistische waardes plaatsen. De meeste getallen blijven echter nog een raadsel.
Zonachtige sterren
Veel astronomen gaan er (conservatief) van uit dat de enige plaats waar zich leven kan ontwikkelen, een aardachtige planeet is die rond een zonachtige ster draait. De reden is dat zonachtige sterren zowel klein genoeg zijn om lang genoeg mee te gaan om het ontstaan van leven mogelijk te maken, als groot genoeg om een voldoend groter leefbare zone te bezitten.
Blauwe reuzensterren leven extreem kort. Daar kan je dus beter niet naar planeten met leven zoeken.
Rode dwergsterren, bijvoorbeeld, vormen weliswaar meer dan driekwart van alle sterren en leven zeer lang, duizenden miljarden jaren, maar hun bewoonbare zone is zeer smal en ligt dicht bij de ster. Als gevolg daarvan wordt de planeet vastgenageld aan de ster: tidal locking. Ongeveer zoals de maan altijd hetzelfde halfrond naar de aarde wendt.Volgens sommigen verdwijnt hierdoor het beschermende magneetveld en dus de atmosfeer. Aan de eeuwige-nachtzijde van de planeet ligt dan een dikke ijslaag. Aan de andere kant: een veel groter ster dan de zon brandt snel op. Zo gaat een zware blauwe reus als de ster Rigel minder dan honderd miljoen jaar mee. Het leven op aarde deed er twee miljard jaar (twintig keer zo lang dus) over om zich van één cel tot tot meercellige te ontwikkelen. Het percentage zonachtige sterren (F-klasse, G-klasse en K-klasse) is voorzover we weten ongeveer twintig. Eén op de vijf sterren is dus een zonachtige ster.
Stervormingssnelheid
Ons melkwegstelsel telt ongeveer driehonderd miljard sterren. Deze hebben zich alle in de dertien miljard jaar dat ons heelal bestaat, gevormd. In 2006 berekende een aantal wetenschappers hoeveel sterren zich per jaar vormen in de melkweg. Ze kwamen hierbij uit op ongeveer zeven sterren per jaar. Dit lijkt een redelijke schatting anno nu. In het verleden lag de stervormingssnelheid echter vele malen hoger. Het is realistischer van bijvoorbeeld vijftien tot twintig sterren per jaar uit te gaan.
Fractie van sterren met planeten
In de tijd van Drake was de mogelijkheid om dit vast te stellen pure science-fiction.
Satelliet COROT ontdekte super-aarde COROT 7B, zo extreem heet dat het gesteente regent. Duidelijk wat minder geschikt voor leven, dus.
Gelukkig is dat nu anders, onder meer de exoplaneet-zoekende satellieten COROT en Kepler geven ons een steeds nauwkeuriger indruk van het percentage sterren dat over planeten beschikt. Naar schatting van astronomen beschikt ongeveer veertig procent van alle zonachtige sterren (zie voor) over planeten zo groot als de aarde of groter. Als we alle rode dwergen en reuzensterren (alsmede uitgebrande sterren, hoe onterecht volgens velen ook) afschrijven komen we dus uit op een getal voor fp van 0,40 * 0, 20 = 0,08 (acht procent).
Aantal planeten per ster waarop zich leven kan ontwikkelen
Ook dit onderwerp garandeert heftige discussies. In vorige eeuwen sidderden mensen van angst voor marsmannetjes, maar we weten nu dat er maar enkele plaatsen in het zonnestelsel zijn die leven kunnen herbergen zoals we dat op aarde kennen. Naast de aarde zijn dat Mars, de Jupitermaan Europa en de Saturnusmaan Enceladus (en volgens sommigen Titan), die over vloeibaar water in hun binnenste beschikken. In een verder verleden bevonden zich ook op Venus oceanen. Deze zijn nu totaal drooggekookt. Uitgaande van onze ervaringen in het zonnestelsel kunnen we concluderen dat een op de vier planeten of planeetachtige objecten, gastvrij kunnen zijn voor leven. In de praktijk is dit echter hooguit eencellig leven. Als we uitgaan van acht planeetachtige objecten per ster, betekent dat dus twee planeten per ster.
Percentage bewoonbare planeten waarop leven ontstaat
We kennen op dit moment maar één planeet waarop leven bestaat: onze aarde. Het leven op aarde ontstond opmerkelijk snel: binnen een miljard jaar na het ontstaan van de aarde. De oudste fossielen dateren van 3,5 miljard jaar geleden. Een groot deel van deze miljard jaar was de aarde een roodgloeiende lavaplaneet. Gesteente van 3,8 miljard jaar oud, aangetroffen in Groenland, bevatte echter ook aanwijzingen dat er mogelijk leven was in die tijd.
Er zijn sterke aanwijzingen (o.a. methaanuitstoot en mogelijke overblijfselen van stromatolieten) dat ook Mars levensvormen bevat of bevatte. Zolang we Mars, Europa, Titan en Enceladus niet grondig hebben uitgekamd kunnen we geen andere uitspraken doen. Het is ook allerminst zeker dat het leven op de aarde zelf is ontstaan. Volgens sommige theorieën ligt de oorsprong van het leven in interstellaire wolken, een mogelijkheid waarmee Drake (net als met de al even omstreden panspermie) geen rekening hield.
Arbitrair kiezen we hier (mede gezien het extreem snelle ontstaan van leven op aarde) voor ongeveer een derde kans.
Hoeveel planeten ontwikkelen intelligent leven?
Intelligent leven vereist de mogelijkheid om informatie te kunnen verwerken. Deze mogelijkheden zijn voor een amoebe of zeepok niet bijzonder groot. Vandaar dat archeologen nog steeds geen amoebenbeschaving of zeepoktempel hebben opgegraven, hoewel deze soorten er al vele honderden miljoenen jaren zijn.
Stromatolieten waren bijna drie miljard jaar lang de hoogste levensvorm op aarde. Saai...
Uit fossielen en schedelmetingen weten we wel dat dieren in de loop van miljarden jaren steeds slimmer werden. Zo was het slimste dier dat leefde aan het einde van de tijd van de dino’s, Troödon, ongeveer zo slim als een modern zoogdier. Er zijn nu meerdere soorten met een hoge hersenmassa. De walvisachtigen, aapachtigen, papegaaiachtigen en de octopusachtigen hebben alle een relatief hoge hersenmassa. Dit zijn alle vier verschillende diergroepen die zich – als de groei in hersenmassa doorzet – ook tot intelligente levensvormen kunnen ontwikkelen. Omdat er meerdere groepen dieren zijn die dit potentieel hebben, is de waarschijnlijkheid dat zich intelligent leven ontwikkelt, vermoedelijk hoog.
Als de biosfeer maar lang genoeg bestaat om ingewikkelde diersoorten voort te kunnen brengen. Juist dat laatste is problematisch. Gedurende drie miljard jaar kwamen er op aarde alleen eencelligen voor. Pas vrij kort geleden, tegen het einde van het Precambrium zeshonderd miljoen jaar geleden, ontstonden er meercellige organismen. Er was namelijk pas toen voldoende vrije zuurstof om ingewikkelder dieren met een brein van energie te voorzien. Als we uitgaan van de geschiedenis van de aarde, is de ontwikkeling van een celkern en meercelligheid een veel grotere stap geweest dan de ontwikkeling van intelligent leven. Waarschijnlijk bevatten daarom verreweg de meeste planeten met leven alleen bacterie-achtige organismen. De fractie planeten met intelligent leven is dus misschien op een duizendste of nog minder te stellen. De kans is veel groter dat zich een tweede Venus vormt of dat er nog steeds alleen bacteriën rondkrioelen als de zon opzwelt tot een rode reus.
Hoeveel intelligente aliensoorten ontwikkelen zich tot een beschaving die in staat is radiogolven voort te brengen?
De mens als soort bestaat zeker driehonderdduizend jaar. Het grootste deel van die tijd – tot ongeveer tienduizend jaar geleden – leefden de mensen als jagers en verzamelaars.
Dolfijnen zijn slimme dieren. Helaas hebben ze geen ledematen waarmee ze gereedschap kunnen vasthouden.
Ongeveer tienduizend jaar gelden werd de landbouw ontwikkeld, waardoor veel hogere bevolkingsdichtheden mogelijk waren. Moderne wetenschap bestaat nog veel korter: enkele honderden jaren. De eerste radio- en televisieuitzendingen dateren van minder dan een eeuw terug. Een bol met radiogolven verspreidt zich met de lichtsnelheid over de naburige sterren.
Er zijn op aarde meer relatief intelligente soorten – de eerder genoemde andere aapachtigen, octopusachtigen, papegaaiachtigen en walvisachtigen – maar voor een dier zonder ledematen als een papegaai of walvis, hoe intelligent mogelijk ook, is het onmogelijk om verder te komen dan het uitwisselen van ingewikkelde verhalen en liederen. Een intelligente soort moet effectief gereedschappen kunnen gebruiken. Alleen de octopusachtigen en de aapachtigen voldoen hieraan. Octopussen leven echter solitair. Voor een beschaving moeten individuen in groepen leven en voor langere tijd op één plaats kunnen blijven. Ook moet het mogelijk zijn om ingewikkelde apparaten en elektronica te kunnen bouwen. Onder water is dat zeer lastig. Kortom: het is moeilijk voorstelbaar dat een waterbewonende soort verder komt dan de steentijd.
Er zijn meer scenario’s denkbaar. De planeet kan bijvoorbeeld nauwelijks metalen bevatten, waardoor de bewoners veroordeeld zijn tot een bestaan dat de steentijd niet ontstijgt. Dat er veel metalen op de oppervlakte van de aarde voorkomen is, denken onderzoekers -letterlijk- een toevalstreffer: een metaalrijke asteroïde sloeg in. Van nature zakken metalen naar de kern. Een beschaving kan zich ontwikkelen in een niet-technische richting – in feite is dit meer de regel dan een uitzondering. Alleen de Chinese en Europese beschavingen kenden een sterke inheemse technische traditie.
Hoe lang gaat de buitenaardse beschaving door met radiogolven uitzenden?
Radiozenders zijn nu veel minder krachtig dan vroeger, omdat radioontvangers veel beter zijn geworden. Vrijwel alle radioverkeer is nu digitaal in plaats van analoog. Op lichtjaren afstand worden de bits van digitale uitzendingen nu uitgesmeerd, waardoor het lijkt alsof de aarde witte ruis uitzendt. Paradoxaal was de aarde voor aliens vijftig jaar geleden dus duidelijker te ontdekken dan nu. Beschavingen hebben ook een eindige levensduur. We worden nu geconfronteerd met het opraken van grondstoffen, fossiele brandstoffen en de gevolgen van milieuvervuiling. Het had weinig gescheeld of door de Cubacrisis van 1962 was een nucleair Armageddon uitgebroken. Wie weet vinden wetenschappers in de toekomst een nog veel dodelijker wapen uit waardoor de mensheid zichzelf opblaast of vergiftigt en is dit de reden dat we zo weinig merken van andere technisch ontwikkelde beschavingen. Toch moeten we een realistisch getal zien te vinden. Vijfhonderd jaar lijkt een redelijke schatting. Dit op basis van de levensduur van eerdere menselijke beschavingen zoals de Tolteekse, de Egyptische en de Indusbeschaving. Dit is trouwens ook een uitstekend argument om ook op buitenaardse werelden kolonies te stichten. Zij kunnen de aardbewoners redden als het op aarde uit de hand loopt.
De gevolgen van een kunstmatig zwart gat dat ontsnapt zijn vermoedelijk vrij akelig. Ter geruststelling: dit ligt op dit moment nog ver buiten onze mogelijkheden. Nog wel…
Hoeveel buitenaardse beschavingen zijn er nu in de Melkweg?
Er vormden zich ongeveer vijftien tot twintig sterren per jaar miljarden jaren geleden. Naar schatting heeft ongeveer acht procent van alle sterren interessante planetenstelsels (dit is exclusief de rode dwergen, driekwart van alle sterren). Naar schatting heeft elk van deze sterren twee planeten waar in potentie leven kan ontstaan.
Omdat leven op aarde zeer snel nadat de omstandigheden daar geschikt voor waren al is ontstaan, moet het ontstaan van leven niet een erg zeldzame gebeurtenis zijn. Laten we pessimistisch uitgaan van een derde kans.
Veel gecompliceerder is de ontwikkeling van eencellig naar meercellig (en dus in potentie intelligent) leven. Het kostte op aarde maar liefst drie miljard jaar om van eencellige naar meercellige te evolueren. Vandaar dat we hier uitgaan van een duizendste: een zeer zeldzaam proces. Uit de aanwezigheid van vier niet verwante diergroepen op aarde met een verhoogde hersenmassa leiden we af dat een hogere intelligentie een natuurlijk gevolg is van voortschrijdende evolutie. De kans dat er uiteindelijk een intelligente soort ontstaat, gegeven dat er meercellig leven bestaat, is hiermee vrij hoog.
Een intelligente soort kan zowel op het land, in de zee of in de atmosfeer voorkomen (van veel superaardes wordt een zeer dikke atmosfeer voorspeld). Alleen landbewoners (of andere soorten, met onwaarschijnlijk veel geluk) kunnen zich tot een gereedschap gebruikende soort ontwikkelen. Misschien dat één op de tien soorten zich uiteindelijk tot technische beschaving ontwikkelt. De rest is voor eeuwig opgesloten op hun planeet, tenzij een welwillende buitenaardse soort ze bevrijdt voor ze uitsterven.
Laten we uitgaan van een periode van vijfhonderd jaar dat deze soort radiostraling uitzendt. Als de soort naar andere sterren reist wordt deze periode uiteraard veel langer. Alleen al de reis naar een andere ster duurt honderden tot duizenden jaren.
Dan komen we in totaal uit, alleen al in deze Melkweg, op 15 (aantal nieuwe sterren per jaar) x 0,08 (percentage sterren dat zonachtig is en een planetenstelsel heeft) x 2 (aantal planeten in bewoonbare zone of met grote ondergrondse oceaan) x 1/3 (kans op ontstaan leven) x 1/1000 (kans op ontwikkeling van meercellig intelligent leven) x 1/10 (kans op de ontwikkeling van een technische beschaving) x 500 (levensduur van de technische beaschaving)= 0,4 beschavingen. Dit is de kans dat er op dit moment ergens in de Melkweg zich een beschaving vindt die ook radiogolven uitzendt. Erg ver kunnen we niet luisteren – misschien een bol met honderd lichtjaar doorsnede, als we een veel betere radiotelescoop gebruiken dan die waar we nu over beschikken (op dit moment kunnen we een grote radiozender in de buurt van Alfa Centauri net uit de achtergrondruis pikken). Dat is maar een heel klein gebiedje: het melkwegstelsel heeft een doorsnede van vijftigduizend lichtjaar. Het is dus erg logisch dat we niets horen van aliens. Aan de andere kant, deze aannames zijn op sommige punten boterzacht…
Volgens sommige theorieën zijn we de nazaten van levensvormen die zich op Mars hebben ontwikkeld. Er zijn inderdaad enige argumenten die daar voor pleiten, want miljarden jaren geleden was Mars, net als de aarde, een planeet bedekt met oceanen. Komen we met het instrument Search for Extra-Terrestrial Genomes (SETG) aan boord van een nieuwe Marsmissie eindelijk achter de waarheid?
Uit analyses van de Marsrover Spirit blijkt dat bepaalde gesteenten uit de Gusev-krater, die meer dan vier miljard jaar oud zijn, zijn blootgesteld aan een hoog zuurstofgehalte. Althans, die conclusie trekken onderzoekers op basis van de chemische verschillen tussen vrij jonge (plm. 150 miljoen jaar oude) Marsmeteorieten (die afkomstig waren van materiaal onder de Marsoppervlakte) en het eerder genoemde gesteente. Het zeer oude gesteente bleek vijf keer rijker aan nikkel te zijn dan de jonge vulkanische rots. Volgens
[0] is de meest waarschijnlijke verklaring dat een zuurstofrijke atmosfeer dit veroorzaakte. Zuurstof is zeer reactief en verdwijnt als het niet aangevuld wordt door oxidatie van gesteente, dus dit zou betekenen dat er een actief zuurstofleverend proces moet zijn geweest. Er zijn op mars ook fossielen die erg lijken op stromatolieten, ‘levende rotsen’, aangetroffen. Kortom: de aanwijzingen voor plantaardig leven op Mars bijna vier miljard jaar geleden worden steeds sterker.
Mars als kraamkamer voor het allereerste leven?
De planeet Mars is naar aardse maatstaven een uiterst onaangename plek. Hartje zomer stijgt de temperatuur op de evenaar op enkele plaatsen tot iets boven nul, maar de gemiddelde temperatuur op Mars is drieënzestig graden onder nul: een Antarctische winter.
Stromatolieten zien er erg buitenaards uit. Kwamen deze levende rotsen miljarden jaren geleden ook op Mars voor?
De zeer dunne atmosfeer, een procent van de aardse, is alleen voldoende om loeiende stofstormen te veroorzaken die gedurende maanden de hele planeet aan het zich kunnen onttrekken. Aan de polen is het zo koud dat zelfs kooldioxide een groot deel van het jaar bevroren is. Kortom: Mars is nu niet bepaald een plaats die je zou associëren met welig tierende oerwouden, kleurige koraalriffen en wuivende palmen.
Toch was dat volgens de laatste inzichten tijdens het Noachiaanse tijdperk, 4,2 tot 3,5 miljard jaar geleden, heel anders. Mars was toen bedekt met ondiepe oceanen die op het noordelijk halfrond zelfs bijna het hele halfrond bedekten. Dit weten we omdat op Mars overblijfselen zijn gevonden van kalksteen, een mineraal dat zich alleen in een waterrijke omgeving kan vormen. Ook blijkt er diep onder de oppervlakte een grote hoeveelheid waterijs en vloeibaar water aanwezig te zijn. De Marsrover Opportunity kwam zelfs vast te zitten in de Martiaanse modder.
Was er leven op Mars?
Op dit moment is er nog geen direct bewijs van leven op Mars aangetroffen.
Wel zijn er een aantal raadselachtige geologische structuren aangetroffen die aan aardse stromatolieten doen denken – een soort levende rotsen, het product van bacteriën die de aarde miljarden jaren geleden geheel overdekten en ook nu nog op bepaalde geïsoleerde plaatsen op aarde voorkomen. Ook is er ’s zomers methaanuitstoot gemeten op de gebieden waar het het warmst wordt. Kortom: er zijn een aantal sterke aanwijzingen dat als er al niet nog steeds levende bacteriën op Mars voorkomen, die mogelijk miljarden jaren geleden wel voorkwamen. Er is vanaf Mars zo’n miljard ton materiaal op de aarde terecht gekomen. Er zijn meerdere Mars-meteorieten bekend. De kans is niet denkbeeldig, denken sommige planetologen, dat sommige van die brokstukken van Mars, martiaanse bacteriën hebben bevat die de aarde hebben ingezaaid. We zouden dan allen nakomelingen van Marsbewoners zijn.
Jacht op Martiaans leven
Een groep onderzoekers van het Amerikaanse technische onderzoeksinstituut Massachusetts Institute of Technologie heeft een concept ontwikkeld voor een soort DNA sampler die meegestuurd kan worden met een missie naar Mars. DNA-sporen, weten wetenschappers uit aardse fossiele afzettingen, kunnen voor langer dan een miljoen jaar intact blijven. De SETG (Search for Extra-Terrestrial Genomes) gebruikt een bekende techniek: DNA sampling. Hierdoor worden DNA-sporen in een monster – waar deze ook vandaan komen – verveelvoudigd. Het idee van de onderzoekers is om dat met een bodemmonster afkomstig van decimeters to meters diep onder het oppervlak te doen. In dit gebied is vloeibaar water aangetroffen; dit vormt de meest logische plaats om Martiaans leven te vinden. Bezitten deze organismen DNA zoals de aardse levensvormen, dan moeten sporen van dit leven tevoorschijn komen.
De missie – als deze goedgekeurd wordt – vergt twee jaar voorbereiding. Dat is te laat om mee te gaan met de komende lancering van Mars Science Laboratory, of Curiosity, deze herfst. Voor volgende missies moet het echter mogelijk zijn.
