science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Exoplaneten:prikkelende zoektocht naar leven buiten het zonnestelsel

Een artistieke impressie van de exoplaneet 55 Cancri e, een zogenaamde Super Aarde in een zonnestelsel op zo'n 40 lichtjaar afstand van de aarde.

De Nobelprijs voor natuurkunde van dit jaar eerde Michel Mayor en Didier Queloz, Zwitserse astronomen die het bestaan ​​bewezen van een planeet die om een ​​ster draait ver buiten het zonnestelsel van de aarde.

Hun vondst veroorzaakte een reeks zogenaamde ontdekkingen van exoplaneten, vaak met kenmerken die in niets lijken op de negen planeten die om onze zon cirkelen.

Hier is een achtergrondinformatie over de zoektocht naar verre planeten die een of andere vorm van leven zouden kunnen ondersteunen, hoewel niet noodzakelijkerwijs zoals we het nu begrijpen.

Wat is een exoplaneet?

Elke planeet buiten ons zonnestelsel wordt als een exoplaneet beschouwd.

Hoewel hun bestaan ​​al lang werd getheoretiseerd in zowel onderzoekslaboratoria als in de populaire cultuur - denk aan "Star Wars" - had niemand tot 1995 kunnen bewijzen dat er een bestond.

Door hun telescoopvizier op de zonachtige ster 51 Pegasi te richten, deel van het sterrenbeeld Pegasus, Burgemeester en Queloz ontdekten dat het trilde - het licht dat het uitstraalde was blauw als het naar hen toe bewoog en rood als het wegbewoog.

Dat bewees dat er iets om de ster cirkelde, ook al konden ze het niet direct zien, ongeveer 50 lichtjaar van de aarde verwijderd zijn.

Niettemin konden ze bevestigen dat de planeet gasvormig was en zo groot als Jupiter, maar toch heel dicht bij zijn ster - hij had een baan van vier dagen - en erg heet, verwarrende theorieën over welke soorten hemellichamen waar zouden draaien.

"We dachten dat andere systemen vergelijkbaar zouden zijn met de onze, "Ulf Danielsson van het Nobelcomité voor Natuurkunde zei dinsdag bij de uitreiking van de prijs.

"We hadden het fout."

Hoeveel zijn er daarbuiten?

Vandaag zijn er 4, 057 bevestigde exoplaneten, volgens het NASA Exoplanet-archief, en minstens evenveel kansrijke kandidaten.

De overgrote meerderheid is veel groter dan die van ons zonnestelsel:er zijn meer dan duizend zogenaamde ijsreuzen, rond 1, 000 gasreuzen, en 'superaarde' met massa's die vele malen hoger zijn dan de rots die we thuis noemen.

Er zijn slechts ongeveer 350 kleinere terrestrische planeten met een aardachtige massa, en van die slechts een handvol in een "gematigde" zone die de aanwezigheid van vloeibaar water zou toestaan ​​- het belangrijkste ingrediënt voor het leven zoals wij dat kennen.

Maar dit zijn slechts de planeten die wetenschappers hebben ontdekt:verschillende studies schatten dat er alleen al in onze melkweg een biljoen exoplaneten zouden kunnen zijn.

uiteindelijk, er kunnen net zoveel exoplaneten in het universum zijn als er sterren zijn.

Een zicht op de zuidelijke hemel boven de ESO 3,6-meter telescoop van het La Silla Observatorium in Chili met beelden van de sterren Proxima Centauri (rechtsonder) en de dubbelster Alpha Centauri AB (linksonder) van de NASA/ESA Hubble Ruimtetelescoop

Hoe ze te vinden?

Er zijn verschillende manieren om planeten te vinden die niet direct kunnen worden waargenomen, vaak omdat het licht van hun zonnen zo helder is, relatief gezien, dat het kleinere objecten in de buurt blokkeert.

WOBBLE WATCHING - Hierbij wordt gezocht naar veranderingen in het kleurenspectrum dat door een ster wordt uitgezonden als gevolg van de aantrekkingskracht van een of meer onzichtbare planeten.

Als deze patronen regelmatig en cyclisch zijn, overeenkomend met een kleine wiebel in de ster, de kans is groot dat ze worden veroorzaakt door een planeet. Bijna 18 procent van de exoplaneten is op deze manier gevonden.

SCHADUW ZOEKEN - Wanneer een planeet rechtstreeks tussen zijn ster en een waarnemer passeert - een astronoom die door een telescoop tuurt, of een satelliet in de ruimte - het dimt het licht van de ster met een kleine maar meetbare hoeveelheid.

Deze "transit"-methode was tot nu toe de meest succesvolle - NASA's Kepler-ruimtevaartuig gebruikte het om duizenden kandidaat-planeten te vinden van 2009 tot 2013. en ongeveer 80 procent van alle exoplaneten is op deze manier gevonden.

Recenter, NASA's TESS-satelliet werd gelanceerd in 2018, in staat om veel helderdere sterren te analyseren voor kleinere planeten, en de Europese CHEOPS-satelliet, die tot doel heeft bekende exoplaneten beter te analyseren, staat gepland voor lancering in de komende weken.

FOTO PRODUCEREN - Een foto maken van een exoplaneet voor zijn ster is vergelijkbaar met proberen een microscopisch stofje op een gloeiende gloeilamp te fotograferen. Maar door de verblindende schittering van de ster te verwijderen, astronomen kunnen een beeld vastleggen, een methode genaamd directe beeldvorming.

Slechts iets meer dan één procent van verre planeten is op deze manier ontdekt.

BEAM BENDING - In deze techniek, licht van een verre ster wordt gebogen en gefocust door de zwaartekracht als een in een baan om de aarde draaiende planeet tussen de ster en de aarde passeert.

Zwaartekracht micro-lensing genoemd, de zwaartekracht van de planeet en de ster richten de lichtstralen van de verre planeet op een waarnemer op dezelfde manier als een vergrootglas het zonlicht van de zon op een kleine, lichtpuntje. Met deze methode zijn slechts een handvol exoplaneten gevonden.

Welke voorwaarden kunnen het leven ondersteunen?

Van de tot nu toe gevonden exoplaneten, slechts een handvol bevindt zich in een "gematigde" zone ten opzichte van hun ster:niet zo heet dat water verdampt, niet zo koud dat het vast vriest.

Het leven op aarde is ook ondenkbaar zonder atmosfeer, die in ons geval de zuurstoforganismen bevatten die nodig zijn om te overleven. Een atmosfeer beschermt met name diersoorten ook tegen schadelijke hoogenergetische straling van ultraviolet- en röntgenstraling van een ster.

Maar zonder een definitief begrip van hoe het leven op aarde is ontstaan, het is mogelijk dat levende wezens elders in het universum kunnen overleven en gedijen in gassen, chemicaliën of temperaturen die dodelijk voor ons zouden zijn.

Wetenschappers evalueren nu mogelijke chemische combinaties die zouden kunnen wijzen op buitenaards leven - wat misschien niet zo is als wij het kennen.

© 2019 AFP