21 maart 2019

Is buitenaards leven afkomstig van aarde?

Beginscene uit de film Prometheus, waarin een buitenaards wezen de aarde inzaait met leven

In de beginscéne van Ridley Scott’s Prometheus is te zien hoe een buitenaardse “schepper” de aarde inzaait met leven – een interessante suggestie over het ontstaan van het leven op aarde. Nu blijkt dat de film het wellicht verkeerd om heeft: de aarde heeft mogelijk het leven naar andere planeten gebracht. Deze conclusie is gebaseerd op de ontdekking van een nieuw soort zwaartekrachtproces, die “zwakke overdracht” wordt genoemd. Als gevolg hiervan is de aarde vroeger in staat geweest om rotsen vol microben met lage snelheid het zonnestelsel uit te schieten. Astrobiologen vragen zich nu af: heeft de aarde planeten buiten het zonnestelsel ingezaaid met leven?Aanhangers van de panspermia-theorie proberen al decennia te verklaren hoe een inkomend projectiel geleid zou kunnen hebben tot het leven op aarde. Het basisidee van deze theorie is dat een meteoriet, gevuld met microben, miljarden jaren geleden op aarde is neergestort, hetgeen geresulteerd heeft in een soort buitenaardse “Genesis“. Aan deze theorie kleeft echter een fundamenteel probleem: hoe kan zo’n meteoriet zijn weggeslingerd uit een ander zonnestelsel? Volgens de lithopanspermia-theorie kunnen micro-organismen de ruimte in geslingerd worden nadat een planeet een catacylismische inslag heeft gekend. Hoewel de meeste wetenschappers niet twijfelen aan deze mogelijkheid, is er toch een probleem. Voorgaande modellen laten namelijk zien dat de kans dat een (al dan niet met leven gevuld) projectiel kan ontsnappen aan de zwaartekracht van een zonnestelsel ontzettend klein is. Nu heeft een internationaal team van onderzoekers aangetoond dat onder speciale kosmische omstandigheden een proces kan plaatsvinden waarbij een traag, klein, rotsachtig object gemakkelijk kan ontsnappen aan de zwaartekracht van zijn moederster. De benodigde snelheid is zelfs een factor 50 kleiner dan bij voorgaande modellen (ongeveer 100 meter per seconde)! Maar hoe is dat mogelijk? Wel, men heeft niet alleen gekeken naar de zwaartekracht van de moederster, maar ook naar die van andere grote objecten in de omgeving, zoals grote planeten.In een dergelijk scenario wordt een planeet geraakt door een meteoriet of komeet, waardoor rotsen de ruimte in worden geschoten. Sommige van deze rotsen zullen microben in hun binnenste bevatten. Zo’n rotsblok zwerft dan traag door een zonnestelsel, totdat het de buitengrens van de zwaartekracht van een andere (grotere) planeet doorkruist (de zogenaamde “zwakke stabiliteitgrens”). Doordat de planeet slechts een losse grip op het rotsblok heeft, kan deze gemakkelijk weer ontsnappen en vervolgens met een relatief lage snelheid een zonnestelsel uitgeslingerd worden. Mogelijk zal zo’n rotsblok door een ander zonnestelsel weer ingevangen worden.Vandaag de dag is de kans dat een rotsblok uit het zonnestelsel wordt geslingerd, om vervolgens te worden ingevangen door een andere ster, ronduit nihil. De onderzoekers hebben berekend dat er slechts 1 periode in de geschiedenis van het zonnestelsel is geweest waarop zwakke overdracht mogelijk was: tussen 164 miljoen en 288 miljoen jaar na het ontstaan van het zonnestelsel. De zon maakte in die tijd nog deel uit van haar geboortecluster.Volgens de onderzoekers bestaan er twee fundamentele voorwaarden voor zwakke overdracht. Ten eerste moeten de planetenstelsels in kwestie een zware planeet hebben, waardoor het rotsblok ingevangen kan worden in de zwakke stabiliteitgrens. Dat zal in ons geval Jupiter zijn. Ten tweede moet de relatieve snelheid tussen de twee planetenstelsels laag zijn. Aangezien de geboortecluster van de zon uit 1000 tot 10.000 sterren heeft bestaan, die door de onderlinge zwaartekracht aan elkaar verbonden waren, heeft de aarde ook aan deze eis voldaan.Om de geloofwaardigheid van dit model te testen, hebben de onderzoekers een computersimulatie ontwikkeld, waarin ze een virtuele cluster van 4300 jonge sterren geplaatst hebben. Men heeft vervolgens onder 5 miljoen verschillende omstandigheden het proces van zwakke overdracht nagebootst. Het blijkt dat de kans dat een andere ster een fragment uit het zonnestelsel heeft ingevangen zo’n 5 tot 15 procent bedraagt. Dat is een heel verschil met voorgaande schattingen, die hebben laten zien dat de kans letterlijk een miljard keer kleiner is. Verder blijkt uit de simulatie dat de hoeveelheid overgedragen vaste materie enorm zou kunnen zijn: het blijkt dat sterren onderling wel 100 tot 3000 triljoen fragmenten van meer dan 10 kilo kunnen uitwisselen! Berekeningen laten zien dat 200 miljard van deze rotsen van aarde afkomstig kunnen zijn – rotsen die mogelijk leven kunnen bevatten.Maar was er toen al leven op aarde? De onderzoekers geven toe dat hun theorie zich hier op glad ijs begeeft. Toch is het niet belachelijk om het ontstaan van het leven al zo vroeg in de geschiedenis van de aarde te plaatsen. Immers: 3,8 miljard jaar geleden was er al water op aarde. Bovendien heeft men aanwijzingen gevonden voor het bestaan van microben 3,5 miljard jaar geleden. Verbazingwekkend genoeg valt die tijdspanne precies in de periode waarop zwakke overdracht mogelijk was. Dus als we er vanuit gaan dat het leven op aarde al 3,8 miljard jaar geleden aanwezig was, dan is er een periode van 400 miljoen jaar geweest waarop het leven gemakkelijk naar andere werelden heeft kunnen reizen – en andersom.Bron: io9.

Reacties

  1. Leuk idee! Het wordt wel een tikkeltje ingewikkeld, want de vraag blijft of dat aardse leven – dat geëxporteerd wordt naar andere planeten buiten ons zonnestelsel – hier zelf ontstaan is of ook weer een ‘buitenaardse oorsprong’ heeft? De welbekende kip of ei vraag dus. Het is in theorie zelfs mogelijk dat buitenaards leven nog steeds op aarde voorkomt: de zogenaamde schaduw biosfeer.

  2. http://Stokker zegt

    Leuk stukje, interessant! Maarre… de duur van die zwakke overdracht wordt eerst als 288 miljoen minus 164 miljoen genoemd, en later als 400 miljoen jaar. Lijkt me niet kloppen.
    En 288 miljoen jaar na begin zonnestelsel, als uiterste waarde van die overdracht, is nog wel wat anders dan 800 miljoen jaar na begin zonnestelsel, toen er pas leven was (ook volgens de onderzoekers van hierboven dus), de conclusie dat er mogelijk dus aards leven is meegereisd vind ik zo wel erg snel gemaakt, zeker als ik ook nog lees dat dit “makkelijk” kon!

    Het kan wel gebeurd zijn natuurlijk, maar niet op grond van wat de onderzoekers zelf zeggen.

Laat wat van je horen

*

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.

%d bloggers liken dit: