Leven op aarde is tien biljoen jaar te vroeg

Voorlopig is de aarde de enige planeet in het heelal waarvan we zeker weten dat er zich leven op bevindt. Het heelal is 13,8 miljard jaar oud, de aarde zo’n 4,5 miljard jaar. Door de uitdijing van het heelal neemt de temperatuur van de straling continu af. Nu is die temperatuur 2,7 K, iets boven het absoluut nulpunt, maar er was een tijd dat de temperatuur tussen 0 en 100 °C was, de temperatuur dat water vloeibaar kan zijn, dat was tussen 10 en 17 miljoen jaar na de oerknal. Die periode is dus in theorie de allervroegste periode dat er in het heelal leven kan zijn ontstaan, al lijkt dat onwaarschijnlijk omdat er toen nog bijna geen zware elementen voorkwamen – elementen zwaarder dan helium -, omdat de gemiddelde dichtheid van materie een miljoen keer hoger was dan nu en omdat een periode van 7 miljoen jaar wel erg kort is om leven te laten ontstaan. Hier een vakartikel uit 2014 over die allervroegste periode in het heelal dat leven kan ontstaan, van Abraham Loeb.

The Habitable Epoch of the Early Universe


De allerláátste periode dat leven kan ontstaan is als de laatste sterren gaan uitdoven. Sterren zoals de zon leven zo’n tien miljard jaar, maar lichtere sterren kunnen veel langer leven. De lichtste sterren zijn pakweg ruim tien keer minder zo zwaar als de zon en ze kunnen wel tien biljoen jaar (da’s 10 x 10¹² jaar) leven, duizend keer langer dan de zon. Onlangs heeft een drietal sterrenkundigen – Abraham Loeb (aha, die weer, hij is van Harvard), Rafael A. Batista (Oxford) en David Sloan (Oxford) – berekend hoe lang het duurt tot de meest gunstige periode in het heelal aanbreekt om leven te laten ontstaan en ontwikkelen. Hier hun vakartikel erover:

Relative Likelihood for Life as a Function of Cosmic Time

De uitkomst is verrassend: vanuit kosmisch perspectief is het leven op aarde er veel te vroeg, want de kans dat in de verre toekomst leven ontstaat is duizend keer hoger dan nu. De grootste kans op het ontstaan van leven is bij sterren die tien keer lichter zijn dan de zon over tien biljoen jaar. Nú zijn die lichte sterren nog veel te gevaarlijk voor leven, door hun sterke uitbarstingen en UV-straling in dit stadium van stellaire evolutie. De beste kans is dus aan het einde van hun levensduur, als ze op het punt staan van uitdoven. Mmmm, da’s eigenlijk best wel cru. Dán heb je de grootste kans op het ontstaan van leven, maar tegelijk staan hun ‘moedersterren’ dán op het punt van uitdoven. Bron: Koberlein + CfA.