Bewijs vinden van leven in het spectrum van een ster leven

Het duurde niet lang voordat algemeen werd aangenomen dat de enige manier om erachter te komen of andere sterren planeten bevatten, was door daarheen te gaan en te kijken.

Vanaf hier op aarde zou zoeken hetzelfde zijn als proberen een vuurvliegje te spotten naast een krachtig zoeklicht. Tegenwoordig hebben we echter duizenden planeten gevonden die in een baan om andere sterren draaien. We kunnen nu al ontdekken of deze planeten een atmosfeer hebben, en misschien kunnen we binnenkort ontdekken of er leven is.

Het belangrijkste middel om deze dingen mogelijk te maken was dat van Isaac Newton, toen hij zonlicht door een prisma liet gaan, dat alle kleuren waaruit het was samengesteld, scheidde.

Zijn eenvoudige prisma werd ontwikkeld tot een instrument dat bekend staat als de spectrograaf, dat samen met de telescoop een duo van instrumenten vormt die meer dan enig ander hebben gedaan om onze kijk op het universum radicaal te veranderen.

De output van de spectrometer is een beeld van het spectrum van het licht dat erin binnenkomt. Als we zonlicht door een spectrometer laten gaan, zien we het licht zich verspreiden in een regenboog van kleuren, variërend van rood tot violet. Het laat echter iets zien dat Newtons baanbrekende publicatie niet liet zien.

Dit spectrum is doorspekt met veel donkere lijnen.

Dit zijn tekenen van de elementen die in de zonneatmosfeer voorkomen.

Deze elementen resoneerden met bepaalde golflengten van licht en straalden ze in andere richtingen uit, waardoor de hoeveelheid licht die ons op die golflengten bereikte, werd verminderd en ons donkere lijnen ontstonden. We kunnen de elementen identificeren die deze donkere lijnen vormden, wat ons vertelt over de samenstelling van de atmosfeer van de zon.

De belangrijkste methode die wordt gebruikt om de aanwezigheid van planeten in een baan om andere sterren te detecteren, is door te zoeken naar het precieze dimmen van het licht van een ster wanneer een planeet tussen ons en de ster passeert.

We hebben nu satellietinstrumenten die duizenden sterren tegelijkertijd kunnen volgen, op zoek naar die kleine schemeringen.

Dit heeft geleid tot de identificatie van vele duizenden van dergelijke ‘exoplaneten’.

Dankzij snelle verbeteringen in de astronomische technologie en een snelle daling van de prijzen ervan ontdekken gewone astronomen echter nieuwe exoplaneten.

Het is verbazingwekkend dat we verder kunnen gaan dan dat. We kunnen ontdekken of een exoplaneet een atmosfeer heeft, en misschien waaruit deze atmosfeer bestaat.

Wanneer een exoplaneet met een atmosfeer tussen ons en zijn ster passeert, gaat een deel van het licht van de ster door die atmosfeer en pikt daarbij de signatuur van de atomen en moleculen daarin op.

We kunnen het spectrum van een ster registreren als we weten dat er geen exoplaneten doorheen gaan, en vervolgens het spectrum registreren als er een exoplaneet op zijn pad komt.

Het aftrekken van het spectrum van de ster van dat van de ster plus de planeet zou ons vingerafdrukken moeten opleveren van de componenten van de atmosfeer van de exoplaneet.

We hebben een extra test. Sterren zijn te heet om atomen te laten samensmelten en moleculen te vormen.

Planeten zijn koeler, dus moleculen kunnen zich vormen en overleven. De atmosfeer van onze planeet bevat bijvoorbeeld moleculen zoals water en koolstofdioxide, samen met moleculen die zijn samengesteld uit paren zuurstof- en stikstofatomen.

Sommige planeten in ons zonnestelsel bevatten moleculen methaan, ammoniak en andere dingen. Als we deeltjes zien, worden ze geassocieerd met de exoplaneet.

Wij kunnen verder gaan.

Er zijn stoffen die in geen enkele hoeveelheid samen aanwezig mogen zijn.

Hier op aarde, met grote hoeveelheden koolstof, ijzer en andere materialen die er graag mee willen combineren, zou er bijvoorbeeld niet veel vrije zuurstof moeten zijn. Het bestaat alleen omdat planten het voortdurend in grote hoeveelheden produceren.

Dus als een exoplaneet zuurstof of andere zeer reactieve elementen zoals chloor in de atmosfeer heeft, is de kans groot dat die planeet een vorm van leven bevat.

Gelukkig is de kans, misschien voor een van de bewoners, zeer klein dat ze binnenkort van dichtbij kunnen komen kijken.

————————-

Jupiter ligt laag in het ochtendlicht, met Mars en Saturnus hoger en verder naar het westen.

De maan bereikt het eerste kwartier op de 13e.