2 december 2021

De aarde bekeken door de ‘ogen van ET’? De Earth Transit Observer-satelliet gaat biosignaturen detecteren op aarde

Als astronomen de aarde vanuit een ander zonnestelsel zouden observeren, zouden ze dan kunnen zien dat onze planeet wemelt van het leven? Een planetair onderzoeksteam heeft recent deze benadering voorgesteld in een nieuw missieconcept, de Earth Transit Observer, gepresenteerd op 17 maart j.l. op het 52ste Lunar and Planetary congres. Het team o.l.v. van astronoom Laura Mayorga van het Applied Physics Lab aan het Johns Hopkins University te Baltimore, meent dat door met behulp van ETO de aarde op dezelfde manier te observeren als we nu naar exoplaneten kijken, men de kansen zou kunnen vergroten om buitenaardse organismen op verre werelden te detecteren. Sinds 1999 gebruikt men voor het ontdekken van exoplaneten vaak de transitmethode, deze manier heeft inmiddels duizenden exowerelden onthuld door het meten van vluchtige dieptepunten in de helderheid van de sterren waaromheen deze planeten draaien. Niemand weet of deze werelden leven herbergen of niet, maar als wetenschappers naar de aarde zouden turen m.b.v. dezelfde transitmethoden zou men mogelijk duidelijke ‘signaturen’ ontdekken die duiden op leven. Zodra die biosignaturen zijn geïdentificeerd door aardobservaties, zouden experts diezelfde aanwijzingen bij exoplaneten kunnen zoeken.

Een afbeelding uit 2007 van het door APL gebouwde STEREO B-satelliet van de Maan die voor de Zon kruist. Op een vergelijkbare manier stelt een nieuwe conceptuele studie voor om niet de maan maar de aarde te bestuderen terwijl deze onze ster doorkruist in een poging om te bepalen of de transitmethode echt de bewoonbaarheid van een planeet kan bepalen. Credits; NASA

De Kepler en TESS ruimtelescopen kunnen detecteren wanneer de passage van een ronddraaiende planeet het licht van een ster kortstondig dimt, zelfs bij sterren op duizenden lichtjaren afstand. Wetenschappers kunnen zo o.a. de grootte van de planeet schatten, de grootte en temperatuur van de ouderster, en de afstand van de planeet tot de ster. Dit alles geeft mogelijke aanwijzingen over het eventueel bestaan van leven, zoals wij dat kennen, aldaar. Transits kunnen ook verwijzen naar de atmosfeer van een exoplaneet; tijdens een transit filtert het licht van een ster door atmosferische moleculen die bepaalde frequenties absorberen. Het resultaat kan helpen om elementen als zuurstof en methaan te identificeren. Dergelijke ‘biosignaturen’  of ‘biologische handtekeningen’ zijn echter zo miniscuul dat astronomen tientallen transitobservaties nodig hebben om te bevestigen dat deze elementen inderdaad aanwezig zijn, aldus stelde het ETO-team.

Een illustratie van de transitmethode, die de aanwezigheid van een exoplaneet kan detecteren door de verandering in de helderheid van een ster te volgen. Credits; NASA Ames Research Center

Andere factoren op de planeet c.q. ster kunnen ook de metingen van atmosferische moleculen beïnvloeden. Planeten ervaren bv. veranderingen in weerpatronen en oceaanstromingen, terwijl zonneactiviteit ook zeer variabel is. Elk van deze omstandigheden kan het atmosferisch gedrag tijdens verschillende transits beïnvloeden, en invloed hebben op de verhoudingen van de moleculen. Om die variabelen te begrijpen, komt men nu daarom met het missieconcept van ETO. Laura Mayorga, e.a. publiceren binnenkort een wetenschappelijk artikel over ETO in The Planetary Science Journal. Voor de ETO-missie zou een kleine satelliet met apparatuur die het lichtspectrum van nabij-UV tot nabij-infrarood kan afbeelden de aarde observeren terwijl deze voor de zon passeert. De spectrograaf zou controleren op tekenen van water en koolstofdioxide. als biosignatuurparen – zuurstof en methaan, en ozon en methaan – die samen omstandigheden aangeven die gunstig zijn voor het herbergen van leven.

“De transittechniek die bij een dergelijk onderzoek wordt gebruikt, zou dezelfde zijn als gebruikt gaat worden door de James Webb Space Telescope (JWST) om exoplaneten te bekijken,” stelt het team. ETO zou naar de aarde turen vanaf een afstand van 1,5 miljoen km, dat is ongeveer de afstand vanwaar de JWST in een baan om de zon zal draaien, nadat deze op 31 oktober is gelanceerd. Omdat de klimaatschommelingen op aarde en de activiteitspatronen van onze zon bekend zijn, kunnen wetenschappers observeren hoe ze de metingen van atmosferische moleculen beïnvloeden, en dat vervolgens toepassen op waarnemingen van exoplaneten. Door de technieken te testen en de resulaten in verband te brengen met de onopgeloste waarnemingen die van exoplaneten hoopt men meer en meer onopgeloste stukjes van de biosignatuur-puzzel op te lossen. De wetenschappers zijn van plan om het ETO-voorstel in het najaar van 2021 in te dienen bij het Astrophysics Pioneers Program van NASA. Bronnen: LiveScience/NASA

*https://www.jhuapl.edu/NewsStory/210317-seeing-Earth-like-an-exoplanet

Comments

  1. Leuk “hoopgevend” bericht.

    Het heeft zeker zin om buitenaards leven “in de aard zoals het leven op onze Aarde zich gedraagt” te ontdekken.
    Dit omdat we ( buitenaards leven ) leven elders dus, pas werkelijk kunnen ontdekken als we duidelijk definiëren; Wat is leven?
    Want als een nooit eerder ontdekte levensvorm ( It’s life but not as we know it ) zijn afvalstoffen in de atmosfeer van de onderzochte Exoplaneet stuwt.
    Zullen we deze afvalstoffen niet als buitenaards leven beoordelen maar juist als een dood natuurproces.
    Daarom; Wat is leven of wat is het niet!

Speak Your Mind

*

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