Aardachtige planeten, met water,een behaaglijke temperatuur en vaste grond onder je voeten. Dat is ongeveer wat de meeste exobiologen in hun hoofd hebben als ze op jacht gaan naar leven buiten de aarder. Maar wat als dat complete onzin is, en er ook andere mogelijkheden zijn die we nog niet kennen of waar we nog niet aan gedacht hebben? Neem bijvoorbeeld de leegte van het vacuüm. Op het eerste gezicht volkomen dodelijk. Als mens houd je het maar een paar minuten uit – en dat zijn dan bepaald niet de prettigste uit je leven, als je longen worden leeggezogen.

Maar wat als dit beeld te beperkt is? Nieuwe inzichten in plasmafysica en experimentele resultaten uit het internationale ruimtestation ISS doen vermoeden dat leven in het vacuüm van de ruimte theoretisch mogelijk is. Geen leven zoals wij het kennen, maar volkomen bizar leven gebaseerd op elektrische velden, geladen stofdeeltjes en energie uit zonlicht of magnetische velden. Leven dat zo ijl is, dat je het met een keer uitademen al zou verwoesten.

De bouwstenen van vacuümleven

Op aarde hebben cellen membranen van vetten (fosfolipiden), die de binnenkant afschermen van de buitenwereld. In de ruimte zou een elektrische dubbellaag van plasma de rol gaan spelen van een celmembraan. Geladen gas dat zichzelf organiseert in afgebakende structuren, gascellen. In experimenten met zogenoemd “complex plasma”, denk aan geladen stofdeeltjes zwevend in een elektrisch veld, ontstaan spontaan bolvormige, stabiele ‘plasmacellen’ die verrassend veel lijken op levende cellen. Ze hebben een duidelijke grens, interne circulatie en reageren op hun omgeving.[1][2]

Deze plasmacellen kunnen energie opnemen uit zonlicht of kosmische straling en die omzetten in interne bewegingen of elektrische stromen. Zo ontstaat een vorm van metabolisme zonder eiwitten of enzymen. In plaats van chemische reacties vloeit er lading door de structuur, vergelijkbaar met hoe elektronen zich verplaatsen in een batterij.[3]

Informatie en evolutie

Ook het opslaan en kopiëren van informatie — essentieel voor evolutie — is in theorie mogelijk. In plaats van DNA zouden patronen van elektrische ladingen of magnetische oriëntaties dienen als informatiedragers. Onder de juiste omstandigheden kunnen plasmacellen zich zelfs splitsen, gedreven door elektromagnetische interacties,waarbij hun interne structuur grotendeels behouden blijft. Een soort elektrische celdeling.[4]

Laboratoriumexperimenten laten zien dat zulke systemen zich kunnen aanpassen, defecten kunnen herstellen en zelfs fuseren of opsplitsen. Voeg daaraan toe dat kosmische straling willekeurige variaties kan veroorzaken (de vacuümversie van mutaties), en je krijgt een mechanisme voor evolutie. Niet op de schaal van jaren, maar van eeuwen of zelfs millennia.

Waar zouden deze spookachtige plasmawezens leven?

Potentiële habitats zijn overal waar geladen deeltjes en energie aanwezig zijn: in de zonnewind, in de magnetosferen van planeten zoals Jupiter, of in interstellaire gas- en stofwolken. Zelfs in de buurt van de aarde zijn al mysterieuze, lichtgevende plasma-objecten waargenomen — onder andere tijdens Space Shuttle-missies.[5]

Een ongemakkelijke gedachte

Als dit soort leven bestaat, dan is het radicaal anders dan alles wat we kennen. Geen eiwitten, geen water, geen cellen. Maar het zou wél zelforganiserend zijn, energie gebruiken, informatie opslaan en zich voortplanten — precies wat we ‘leven’ noemen. Misschien vliegen er op dit moment onzichtbare, spookachtige elektrische wezens door het zonnestelsel, wachtend tot wij ons blikveld verruimen.

De leegte is misschien dus minder dood dan we denken. Misschien moeten we, om leven elders te vinden, eerst onze definitie van leven herschrijven.

Bronnen

1. Fortov, V. E., Morfill, G. E. (2010). Complex and dusty plasmas: From laboratory to space. CRC Press.

2. Thomas, H. M., et al. (2019). “PK-4: A new complex plasma facility on the ISS”. Review of Scientific Instruments, 90(12), 123507.

3. Morfill, G. E., Ivlev, A. V. (2009). “Complex plasmas: An interdisciplinary research field”. Reviews of Modern Physics, 81(4), 1353–1404.

4. Tsytovich, V. N., et al. (2007). “From plasma crystals and helical structures towards inorganic living matter”. New Journal of Physics, 9(8), 263.

5. Oberg, J. E., et al. (1980). “Firefly spacecraft observations of Space Shuttle exhaust phenomena”. Journal of Spacecraft and Rockets, 17(5), 482–486.