Eeuwenlang heeft de mensheid zich afgevraagd of we alleen zijn in het universum. Tegenwoordig verschuift die vraag van filosofie naar wetenschap, terwijl astronomen methoden ontwikkelen om potentieel leven te detecteren op planeten die in een baan om verre sterren draaien. De zoektocht richt zich op het analyseren van de chemische samenstelling van de atmosfeer van exoplaneten op tekenen van biologische activiteit – zogenaamde biosignaturen.
De exoplanetenrevolutie
De ontdekking van meer dan 6.000 exoplaneten in de afgelopen dertig jaar heeft een revolutie teweeggebracht in ons begrip van planetaire systemen. Ons zonnestelsel is niet langer het enige bekende voorbeeld; in plaats daarvan lijkt het slechts een van de talloze anderen te zijn. Deze proliferatie van werelden creëert een statistische waarschijnlijkheid dat er elders leven zou kunnen bestaan, maar simpelweg weten dat ze bestaan is niet voldoende. We hebben manieren nodig om ze te identificeren.
Atmosferische vingerafdrukken
Een van de meest veelbelovende benaderingen is transmissiespectroscopie. Wanneer een exoplaneet voor zijn ster langs beweegt (een transit), filtert een deel van het licht van de ster door de atmosfeer van de planeet. Elk molecuul in die atmosfeer absorbeert licht op specifieke golflengten, waardoor een uniek ‘barcodepatroon’ ontstaat. Telescopen kunnen deze patronen analyseren om de aanwezige gassen te identificeren.
Deze methode is niet perfect; signaalsterkte hangt af van de overvloed en inherente detecteerbaarheid van een molecuul. Hoewel stikstof bijvoorbeeld de atmosfeer van de aarde domineert, is de streepjescode zwak vergeleken met zuurstof, ozon of water. Het detecteren van de juiste moleculen, in de juiste hoeveelheden, is cruciaal.
Huidige en toekomstige technologieën
De James Webb Space Telescope (JWST) is al begonnen met het onderzoeken van de atmosfeer van exoplaneten, waarbij in verschillende gevallen methaan, koolstofdioxide en water worden gedetecteerd. Interpretaties kunnen echter variëren op basis van keuzes voor data-analyse; betrouwbare detectie vereist strenge verificatie.
In 2025 ontstond er een controversiële claim met betrekking tot dimethylsulfide (DMS) op K2-18b, een planeet ten zuiden van Neptunus. DMS wordt geproduceerd door marien fytoplankton op aarde en zou kunnen duiden op leven in de potentiële oceaanwereld van K2-18b. Maar latere studies toonden aan dat alternatieve data-analyses even plausibele resultaten opleverden, wat twijfel deed rijzen over de oorspronkelijke bewering.
Gelukkig ziet de toekomst van de atmosferische analyse van exoplaneten er rooskleurig uit. Er zijn verschillende missies gepland:
- Plato (2026): Zal aardachtige planeten identificeren die geschikt zijn voor atmosferische spectroscopie.
- Nancy Grace Roman Telescope (2029): Zal coronagrafie gebruiken om planeten die in een baan om nabije sterren draaien rechtstreeks te bestuderen door het licht van hun gastster te blokkeren.
- Ariel (2029): Een speciale missie ontworpen om de atmosfeer van exoplaneten in detail te analyseren.
- Habitable Worlds Observatory (HWO): NASA’s geplande vlaggenschipmissie zal 25 aardachtige planeten bestuderen, op zoek naar zuurstof, vegetatiekenmerken en zelfs oppervlaktekaarten met een lage resolutie.
Wat we zouden kunnen vinden
Het Habitable Worlds Observatory (HWO) zou mogelijk diatomische zuurstof (O₂) en de ‘rode rand van de vegetatie’ kunnen detecteren – een karakteristiek absorptiepatroon veroorzaakt door fotosynthetische planten. Het detecteren van deze biosignaturen zou een monumentale ontdekking zijn, maar zelfs zonder sluitend bewijs zou het in kaart brengen van oppervlaktekenmerken zoals continenten en oceanen een doorbraak zijn.
In de komende decennia zullen deze missies ons vermogen om naar leven buiten de aarde te zoeken dramatisch verbeteren. De vraag of we alleen zijn, kan binnenkort verschuiven van speculatie naar wetenschappelijke zekerheid.
