Hoe We Buitenaards Leven Kunnen Ontdekken

Sterrenkundige Aomawa Shields zoekt naar aanwijzingen over buitenaards leven in het heelal door de atmosferen van verre exoplaneten te onderzoeken. Wanneer ze niet bezig is met het verkennen van de hemelsfeer, is de klassiek geschoolde actrice op zoek naar manieren om jonge vrouwen bij de wetenschap te betrekken met behulp van toneel, literatuur en visuele kunst. "Misschien zullen ze zich op een dag bij de astronomen voegen die vol tegenstrijdigheden zitten," zegt ze, "en hun achtergrond gebruiken om voor eens en altijd te ontdekken dat we echt niet alleen zijn in het heelal."

"Ik ben op zoek naar een planeet elders in het heelal die leven bevat. Die planeet kan ik niet met het blote oog zien, zelfs niet met de krachtigste telescopen die we momenteel bezitten. Maar ik weet dat ze bestaat. Begrip van tegenstrijdigheden in de natuur kan ons helpen haar te vinden.

Op onze planeet vinden we leven waar er water is. We kijken dus uit naar planeten die op precies de juiste afstand om hun sterren heen wentelen. Deze afstand is in het blauw aangeduid op dit diagram met de verschillende temperaturen van sterren. Die planeten zouden warm genoeg kunnen zijn om vloeibaar oppervlaktewater te bezitten, zoals meren en oceanen, waar zich leven kan bevinden. Sommige astronomen wijden hun tijd en energie aan de zoektocht naar planeten op net die afstand van hun sterren. Wanneer hun werk erop zit, neem ik over. Ik giet de mogelijke klimaten van exoplaneten in een model. Dat is belangrijk want er bestaan vele andere factoren dan de afstand tussen planeet en ster die bepalen of een planeet leven kan onderhouden.

Kijk bijvoorbeeld naar Venus. Die planeet is vernoemd naar de Romeinse godin van liefde en schoonheid, omwille van haar innemende, hemelse verschijning in de lucht. Metingen van ruimtetuigen vertellen echter een ander verhaal. De oppervlaktetemperatuur is bijna 900 graden Fahrenheit, 500 Celsius. Dat is heet genoeg om lood te smelten. De reden daarvoor is niet haar afstand van de zon, maar wel haar dikke atmosfeer. Die veroorzaakt een enorm krachtig broeikaseffect. Warmte van de zon wordt opgevangen en verzengt het oppervlak van de planeet. De werkelijkheid sprak de eerste ideeën over deze planeet helemaal tegen. Deze lessen over ons eigen zonnestelsel hebben ons getoond dat de atmosfeer van een planeet essentieel is voor haar klimaat en haar potentieel om leven te herbergen.

We weten niet hoe de atmosferen van andere planeten eruitzien omdat de planeten zo klein en dof zijn vergeleken met hun sterren, en zo ver van ons vandaan. Een van de dichtstbijzijnde planeten die oppervlaktewater zou kunnen bevatten -- namelijk Gliese 667 Cc -- wat een mooie naam toch, net een telefoonnummer -- is 23 lichtjaren van ons vandaan. Dat is meer dan 150 biljoen kilometer. Het is moeilijk om de atmosferische samenstelling te meten van een exoplaneet die langs haar moederster zweeft. Dat is alsof je een fruitvliegje probeert te zien dat voorbij de koplampen van een auto vliegt. Stel je nu voor dat die auto 150 biljoen kilometer van je vandaan is en je de precieze kleur van de vlieg wilt weten.

Ik gebruik dus computermodellen om te berekenen welk soort atmosfeer een planeet nodig zou hebben om over een geschikt klimaat te beschikken voor water en leven.

Hier heb je een kunstenaarsschets van de planeet Kepler-62f, met de aarde als referentie. Ze is 1200 lichtjaren van ons vandaan, en slechts 40 procent groter dan de aarde. Volgens onze studies, gesponsord door NSF, kan ze warm genoeg zijn voor open water, afhankelijk van haar atmosfeer en de oriëntatie van haar omloopbaan. Ik hoop dat toekomstige telescopen deze planeet in het oog zullen houden om tekenen van leven te vinden.

Ook ijs op het oppervlak van een planeet is belangrijk voor het klimaat. IJs absorbeert lange, rode lichtgolven en reflecteert korte, blauwe golven. Daarom ziet de ijsberg op deze foto er zo blauw uit. De rode lichtstralen van de zon worden geabsorbeerd tijdens hun weg door het ijs. Alleen het blauwe licht bereikt de bodem. Het wordt dan naar onze ogen weerkaatst, waardoor we blauw ijs zien. Mijn modellen tonen aan dat planeten die rond koude sterren draaien in feite warmer kunnen zijn dan planeten die rond hete sterren draaien. Nog een tegenstrijdigheid -- het ijs absorbeert de langere lichtgolven van koude sterren, en dat licht, die energie, verwarmt het ijs.

We gebruiken klimaatmodellen om te verkennen hoe deze tegenstrijdigheden het klimaat van een planeet kunnen beïnvloeden. Dat is essentieel voor de zoektocht naar buitenaards leven.

Het is vast geen verrassing dat dit mijn specialiteit is. Ik ben een Afrikaans-Amerikaanse vrouwelijke astronoom en een klassiek geschoolde actrice die graag make-up draagt en modetijdschriften leest. Ik kan als geen ander tegenstrijdigheden in de natuur naar waarde schatten --

(Gelach)

(Applaus)

... en hoe ze onze zoektocht naar buitenaards leven verder kunnen helpen.

Mijn organisatie, Rising Stargirls, onderwijst astronomie aan 12- tot 14-jarige gekleurde meisjes, met behulp van toneel, schrift en visuele kunst. Dat is nog een tegenstrijdigheid -- wetenschap en kunst gaan niet vaak samen, maar door ze te verweven, kunnen de meisjes zich volledig toeleggen op wat ze leren, en kunnen ze zich op een dag misschien ook tussen de astronomen voegen die vol tegenstrijdigheden zitten en hun achtergrond gebruiken om voor eens en altijd te ontdekken dat we echt niet alleen zijn in het heelal.

Dankjewel."

(Applaus)

 

Bron: TED.com