Er bestaan andere 'aardes' – en hier kunnen we ze het beste zoeken

Een nieuwe catalogus van ruim 1800 sterren vergroot de kans om werelden als de Aarde in onze kosmische achtertuin te ontdekken.

Friday, March 29, 2019,
Door Shannon Stirone
In deze illustratie scheert de ‘Transiting Exoplanet Survey Satellite’ (TESS) van de NASA langs een aardachtige ...
In deze illustratie scheert de ‘Transiting Exoplanet Survey Satellite’ (TESS) van de NASA langs een aardachtige exoplaneet in een omloopbaan rond zijn ster.
Foto van Illustratie: NASA's Goddard Space Flight Center

In ons sterrenstelsel, de Melkweg, wemelt het van de buitenaardse werelden. Dankzij de inmiddels gepensioneerde ruimtetelescoop Kepler weten we dat er rond de meeste sterren in de Melkweg een of meerdere planeten draaien. Sommige zijn gasreuzen als Jupiter, andere ijsreuzen als Neptunus. En gezien het feit dat we al een handvol werelden hebben ontdekt waar in principe leven zou kunnen gedijen, is het waarschijnlijk dat er zelfs een paar miljard exoplaneten bestaan die veel gemeen hebben met de Aarde.

Dankzij de opvolger van Kepler kennen we nu ook de plekken waar we die nieuwe werelden het best kunnen zoeken.

In een artikel dat gisteren in het vakblad Astrophysical Journal Letters werd gepubliceerd, wordt gedetailleerd beschreven hoe de eerste 1822 sterren bestudeerd zullen worden met de Transiting Exoplanet Survey Satellite of ‘TESS’. De ruimtetelescoop werd in 2018 gelanceerd en heeft tot taak om het stokje op het gebied van het speuren naar exoplaneten over te nemen van Kepler. TESS zal een scherpere blik hebben op deze verre werelden en hun eigenschappen, en dan vooral op aardachtige (terrestrische) planeten die rond naburige kleine sterren (rode dwergen) draaien.

Hoeveel manen heeft elke planeet?
Welke planeet in ons zonnestelsel heeft de meeste manen - Saturnus of Jupiter? En meer interessante feiten over de 'natuurlijke satellieten' van de planeten.

TESS is inmiddels helemaal voorbereid en zal binnenkort beginnen met het bestuderen van naburige exoplaneten, waarbij ze zoekt naar kleine en korte dipjes in de helderheid van de ster waar de planeet omheen draait. Eerder al had het team de ‘TESS Habitable Zone Stars Catalog’ samengesteld, waarmee de kans op het vinden van aardachtige exoplaneten duidelijk wordt vergroot – en dan niet van een paar van zulke planeten, maar duizenden.

“Binnen het bestand van 400.000 sterren die TESS bestudeert, vragen we ons af naar welke sterren we echt goed moeten kijken, omdat dat de sterren zijn waar we een planeet kunnen vinden die dezelfde hoeveelheid energie van zijn ster ontvangt dan wij van onze zon,” zegt onderzoeksleider Lisa Kaltenegger, directeur van het Carl Sagan Institute van de Cornell University. “We weten niet of dat ook betekent dat er op zo’n planeet leven zou kunnen gedijen, maar de hoeveelheid energie zou hetzelfde zijn, dus zou er een soortgelijke omgeving als die op Aarde kunnen bestaan.”

Nauwe verwanten

De nieuwe catalogus houdt rekening met enkele factoren die een rol spelen in het lokaliseren van terrestrische exoplaneten: hoe lang doet de planeet erover om rond zijn ster te draaien? Hoe waarschijnlijk is het dat we kunnen zien dat een exoplaneet tweemaal voor zijn ster langs trekt (een dubbele transit)? Hoeveel straling ontvangt de exoplaneet? En hoe groot is de ster waar hij omheen draait? Dat laatste is belangrijk, omdat kleine, rotsachtige hemellichamen als de Aarde veel gemakkelijker door TESS gespot kunnen worden als ze rond kleinere en zwakkere als rode dwergen sterren draaien.

“De reden waarom we ons met kleinere sterren bezighouden, is niet alleen dat het bijzondere, interessante en spannende laboratoria zijn, maar ook omdat het voor ons veel eenvoudiger is om ze te observeren,” zegt Zach Berta-Thompson, een assistent-professor in de astronomie van de University of Colorado in Boulder die niet bij het nieuwe onderzoek was betrokken.

De meeste van de 1822 sterren in de catalogus zijn koelere en rodere sterren die veel dichterbij de Aarde staan dan de sterren die tijdens de speurtocht van Keplerwerden gevonden. De meeste sterren die door Keplerwerden bestudeerd, bevinden zich op honderden lichtjaren van de Aarde, terwijl in de TESS-catalogus sterren zijn opgenomen die gemiddeld op een afstand van dertig lichtjaar van onze planeet staan. Dankzij deze relatieve nabijheid kan TESS de sterren en hun pas ontdekte exoplaneten nauwkeurig bestuderen. Ook betekent het dat wetenschappers ze naderhand beter met telescopen op Aarde kunnen onderzoeken.

Het ultieme doel is niet alleen om zoveel mogelijk aardachtige exoplaneten te vinden, maar ook om uit te zoeken of er op een van deze buitenaardse werelden leven zou kunnen voorkomen. Uiteindelijk hoopt het team gebruik te kunnen maken van de ruimtetelescoop James Webb, die volgens de planning in 2021 wordt gelanceerd. Met de James Webb zouden ze exoplaneten op chemische aanwijzingen kunnen onderzoeken, die licht werpen op de samenstelling van de atmosfeer van deze planeten.

“Van een paar planeten kunnen we waarschijnlijk de atmosfeer bestuderen. Daarmee krijgen we antwoord op de vraag hoe ze in elkaar zitten en hoe ze werken,” zegt Berta-Thompson.

Nabije doelwitten

Daarnaast zullen deze observaties ons helpen meer te weten te komen over de wijze waarop planeten en sterrenstelsels worden gevormd. Ook kunnen ze aanwijzingen opleveren voor de omstandigheden die nodig zijn voor het ontstaan en gedijen van buitenaards leven.

Een van de zorgen die bij het speuren naar een mogelijk ‘tweede Aarde’ rond deze sterren bestaan, is het feit dat deze rode dwergen vaak heel onrustig zijn: ze zouden vaker last hebben van onvoorspelbare uitbarstingen van schadelijke straling dan onze zon. Maar volgens Kaltenegger en haar team berusten dat soort zorgen op een idee over het ontstaan van het leven dat zich tijdens de evolutie hier op Aarde heeft ontwikkeld.

“Als we het over problemen van levensvatbaarheid rond deze koelere sterren hebben, denken we daarbij vaak aan onszelf, in plaats van aan levensvormen of micro-organismen die zich tijdens hun evolutie aan de omstandigheden daar hebben aangepast,” zegt zij.

Gewapend met de gegevens van TESS zou Kaltenegger in haar achtertuin willen staan, omhoog willen kijken en dan kunnen zeggen dat ze niet één ‘tweede Aarde’ kan zien, maar vele.

“TESS bestudeert nu de dichtstbijzijnde sterren in ons sterrenstelsel, dus de potentieel levensvatbare exoplaneten die ze zal vinden, zullen voor ons letterlijk de beste doelwitten zijn om de komende decennia of zelfs eeuwen te onderzoeken,” zegt Berta-Thompson. “Er zijn geen sterren die dichter in de buurt staan, dus telkens wanneer we in de toekomst een grotere telescoop bouwen, zullen we deze doelwitten opnieuw gaan bekijken.”

Volg Shannon Stirone op Twitter.

Dit artikel werd oorspronkelijk in het Engels gepubliceerd op NationalGeographic.com

LEES VERDER

6 Foto's

6x sprankelende sterrenfoto's

Twinkel twinkel kleine ster..

Is daar iemand? Hoe buitenaards leven in zicht komt.

Dát er leven voorkomt buiten onze aarde lijkt wel zeker. De grote vraag waarop wetenschappers zich nu hebben gestort: hoe ziet dat leven eruit en hoe vinden we het? Ze zijn verrassend dicht bij een antwoord.
Lees meer