Zo’n vijftig mijnwerkers en technici waren dood. Omgebracht door een onbekend, bijtend zuur. Dus besloten de kolonisten op planeet Janus VI de hulp in te roepen van captain Kirk en mister Spock, van sterrenschip de Enterprise. De kolonisten bleken gedood door een ‘Horta’, een levende steen, die probeerde haar silicium eieren te beschermen.
Een steen. In de Star Trek-aflevering, een van de eerste ooit gemaakt, werd de Horta nog gespeeld door een stuntman in een pak. Maar hoe moet dat als er écht levende stenen bestaan?
Lezer David Engelhard houden dergelijke vragen al ‘heel lang’ bezig, vertelt hij, aan de telefoon vanuit zijn woonplaats Bergen. ‘Ik heb de indruk dat de zoektocht naar buitenaards leven steeds serieuzer wordt. Maar wat zoeken we precies, als we buitenaards leven zoeken? Een chemische reactie, of iets anders? Wanneer zeggen we: dit is leven?’
Maarten Keulemans is wetenschapsredacteur bij de Volkskrant, met als specialismen microleven, klimaat, archeologie en gentech. Voor zijn coronaverslaggeving werd hij uitgeroepen tot journalist van het jaar.
Inderdaad rekenen astronomen die zoeken naar buitenaards leven niet direct op een vliegende schotel die zachtjes neerstrijkt op het gazon van het Witte Huis (al zou dat wel zo makkelijk zijn). Een versteende bacteriekolonie op Mars, een zwevende microbe op Venus, of plantengroei op een onbereikbaar verre planeet, dat zou men al heel wat vinden.
Dat maakt de ontdekking ervan trouwens wel een dingetje. Verwacht bij de vondst van buitenaards leven niet één plechtig moment, te zien op het journaal, zegt exoplanetenonderzoeker Ignas Snellen (Universiteit Leiden). Denk eerder aan een gestaag aanzwellende stroom aanwijzingen en inzichten, waarvan iedere stap uitgebreid besproken en bediscussieerd zal worden onder wetenschappers. Totdat gaandeweg de consensus groeit: ja, dat buitenaardse leven hebben we waarschijnlijk wel aangetoond.
Het goede nieuws: dat proces is al in volle gang. Niet eerder zaten wetenschappers E.T. zo dicht op zijn buitenaardse hielen, met betere telescopen, slimmere metingen en nieuwe missies om het buitenaardse leven, áls het bestaat, op te zoeken, op de planeten of manen waar het zich verschuilt. Sterker nog: misschien hebben we de eerste bewijsstukken al in handen.
De eerste manier om buitenaards leven te zoeken is misschien de eenvoudigste: kijk op een donkere nacht omhoog, naar de sterren die daar staan. Het is meteen ook de oudst beoefende techniek. Onze verre voorvaderen geloofden dat de sterren zélf bezield waren en nog rond 1900 opperde de Amerikaanse astronoom Percival Lowell dat iemand op Mars kanalen had gegraven, om tijdens de zomer smeltwater van de poolkappen zuidwaarts te brengen.
Grote, buitenaardse ingenieurswerken: zou je die kunnen zien? Misschien wel. Sciencefictionschrijver Olaf Stapledon bedacht in 1937 in zijn boek Star Maker dat energiehongerige buitenaardse beschavingen hun ster misschien inpakken in een ‘gaas van lichtvallen’, om meer zonne-energie te oogsten. Een idee dat de visionaire fysicus Freeman Dyson verder uitwerkte: wellicht is aan het licht van sommige sterren te zien dat er energie uit wordt weggesnoept, door een netwerk van zonnepanelen rondom de ster genaamd een ‘Dysonsfeer’.
Nog zo’n teken van mogelijke buitenaardse bouwactiviteit: ongewoon bewegende sterren. Een geavanceerde beschaving heeft misschien besloten om met ster en al te verkassen, als men bijvoorbeeld gevaarlijk dicht bij een zwart gat kwam, of bij een dreigende ‘supernova’, een sterontploffing. Of men zou enkele sterren in een opvallende samenstand naar elkaar toe hebben geduwd, als kosmisch baken: joehoe, híér zitten we.
Of wie weet heeft men een radiobaken ingesteld. Sinds 1960 luisteren astronomen betrokken bij het befaamde Seti-project daarom de sterren af, op zoek naar ongewone bliepjes. Zo’n 60 miljoen sterren heeft men beluisterd. Voor wie dacht dat het project daarmee onderhand wel op zijn einde zal lopen: dat is slechts 0,06 procent van de pakweg 100 miljard sterren in ons sterrenstelsel.
Aan de andere kant, ook na 60 miljoen keer luisteren heeft het project nog geen alien gedetecteerd. Snellen zegt het zo: ‘Als je rijk wilt worden, kun je dat doen door er hard voor te werken, of door een lot te kopen, in de hoop dat je ooit de hoofdprijs wint. Dat laatste is een beetje de aanpak van Seti. Wij zijn meer van het harde werken.’
In een laboratorium boven in een Leids universiteitsgebouw maakt sterrenkundige Frans Snik een kartonnen doos open en toont iets wat je van een astronoom niet direct verwacht. Dode kevers. Een hele doos vol. Verpakt in plastic zakjes, in allerlei soorten en maten.
‘Hier, bekijk er maar eens een’, zegt Snik en hij overhandigt de verslaggever een 3D-brilletje. En verhip. Door het ene brillenglas licht een groene kever nóg feller op. Maar door het andere: niks te zien. Het insect oogt kleurloos en grauw.
Dat komt, vertelt Snik, doordat kevers met hun schildjes licht ‘polariseren’. Ze geven terugkaatsend licht een natuurkundige draaiing mee, die je door de 3D-bril kunt zien. ‘Dat is kenmerkend voor deze insecten’, vertelt Snik, die samen met museum Naturalis de hele kevercollectie onderzoekt.
Je zult zo’n signaal maar ontdekken in het schijnsel van een verre planeet. ‘Dat zou enorm spannend zijn’, zegt Snik. Circulaire polarisatie duidt immers op links- of rechtshandigheid van biomoleculen, ‘en dat is waarschijnlijk de meest fundamentele eigenschap van leven’, vertelt hij. ‘Als je suiker produceert in een scheikundelab, krijg je de helft linkshandige en de helft rechtshandige varianten. Maar suiker uit suikerriet en suikerbiet is exclusief rechtshandig. Dat is ook de enige suiker waarmee ons lichaam iets aankan.’
In onze nabije kosmische omgeving kennen wetenschappers inmiddels ruim vijfduizend ‘exoplaneten’, planeten die draaien om een andere ster dan de zon. Erheen reizen kan niet. Op afstand zien wat er gebeurt mogelijk wel. Dat is althans de hoop die uitgaat van nieuwe meetinstrumenten zoals de James Webb-ruimtetelescoop (in gebruik sinds een jaar), de Europese planetensnuffelaar Ariel en de Extremely Large Telescope die wordt gebouwd in Chili (beide gepland voor 2028).
Probeer door de dampkring van zo’n planeet te kijken als hij voor zijn ster langsgaat, is een van de hoopvolle ideeën, en misschien kun je zien waaruit die dampkring bestaat. Zoals de aardse dampkring de ondergaande zon rood laat lijken, zo vervormt een buitenaardse dampkring misschien ook het licht van zijn ster, door er bepaalde golflengten uit weg te snoepen. Golflengten die kenmerkend zijn voor bepaalde chemische verbindingen.
Vooral zuurstof zou zeer interessant zijn, vertelt Snellen. ‘Dat wordt eigenlijk alleen door leven aangemaakt. Geen leven, en de zuurstof zou gaandeweg verdwijnen.’ Nog duidelijker, zegt astrobioloog Inge Loes ten Kate (Universiteit Utrecht, Universiteit van Amsterdam) zou het zijn als men daarnaast ook methaan (CH4) aantoonde, een gas dat eveneens vaak door microben wordt gemaakt. Normaliter reageren zuurstof en methaan met elkaar. ‘Vind beide gassen in aardse verhoudingen en je weet in elk geval dat iets in de dampkring ze aanvult’, zegt Ten Kate.
Zo zijn er meer moleculen. Op zuurstofloze planeten zou fosfine (PH3) een interessante kandidaat zijn, een gas dat voor zover bekend alleen wordt gemaakt door microben. Ook stikstofoxide, waterstofsulfide en methylchloride zijn verdacht. Of men moet stuiten op een verbinding die van nature helemaal niet bestaat, zoals chloorfluorkoolwaterstoffen (cfk’s). Dat zou haast zoiets zijn als de vliegende schotel bij het Witte Huis.
Dat wordt dus spannend, de komende jaren, zeker als de Chileense reuzentelescoop aan gaat, die exoplaneten direct kan bekijken. ‘Onze hoop is echt dat we ergens tussen de vijf en tien jaar zuurstof gaan vinden’, verwacht Snellen.
De voorkeursrichting van lichtgolven van zo’n planeet volgt wellicht later in de toekomst. Zo is licht dat wegkaatst van water sterk in één richting gepolariseerd, zodat men er in theorie wolken, zeeën en zelfs regenbogen mee kan herkennen, zegt Snellen. Chlorofyl, de stof die betrokken is bij de fotosynthese in planten en algen, dwingt wegkaatsende lichtgolven juist weer in de draaiing die ‘circulaire polarisatie’ heet. Net als de kevers, maar wat minder sterk.
Eerst maar eens oefenen op aarde. Snik wijst op een soort kanon dat in zijn lab staat opgesteld. ‘Daarmee kijken we vanuit een luchtballon naar beneden’, vertelt hij. ‘We kunnen aan de hand van de polarisatie nu al zeggen: dit is kunstgras, en dat gras is echt.’
Geen toeval dat Snellen begint over water. Van de aardse biochemie staat immers vast dat die draait op H2O: zelfs onze lijven bestaan in feite uit miljarden microscopische zakjes water, vol biomoleculen. Zoek water en leven is wat je kunt vinden, is in ons zonnestelsel dan ook de diepere filosofie achter de geplande en al uitgevoerde missies naar Mars en de bevroren manen Europa, Ganymedes (van Jupiter), Enceladus en Titan (van Saturnus).
Die laatsten zijn interessant: het zijn manen met onder hun stijfbevroren ijsoppervlak naar men aanneemt diepe oceanen die vloeibaar worden gehouden door de malende getijdekracht van hun enorme moederplaneten. Uit Enceladus spuiten soms geisers. Op Europa bevat het ijs onder meer zuurstof en sulfaten, chemisch krachtvoe Source: Volkskrant