science >> Wetenschap >  >> Astronomie

James Webb Space Telescope:een gigantische sprong naar andere aardes?

Een van de missies van de James Webb-telescoop is het zoeken naar omstandigheden die het leven buiten ons zonnestelsel in stand kunnen houden.

Er is maar één aarde... die we kennen.

Maar buiten ons eigen zonnestelsel geven andere sterren warmte en licht aan planeten en mogelijk ook aan leven.

Binnenkort zal NASA's nieuwe James Webb-telescoop een betere kijk op deze zogenaamde exoplaneten bieden, die deze maand zal worden gelanceerd en het grootste en krachtigste observatorium in een baan om de aarde zal worden.

Een van de belangrijkste missies is om te zoeken naar omstandigheden die het leven buiten ons zonnestelsel in stand kunnen houden, waar wetenschappers pas onlangs naar hebben kunnen zoeken.

De eerste waargenomen exoplaneet - 51 Pegasi b - werd ontdekt in 1995 en sindsdien zijn er bijna 5.000 andere waargenomen, van gasreuzen vergelijkbaar met Jupiter of Neptunus in ons zonnestelsel tot rotsachtige planeten zoals de aarde.

Sommige bevinden zich op bewoonbare afstand van hun zonnen, in een gebied dat fantasievol de Goudlokje-zone wordt genoemd.

Maar behalve dat ze niet te dicht bij of te ver van de sterren waar ze omheen draaien, zijn, is er weinig bekend over deze planeten of waar ze van gemaakt zijn.

Ze zijn te ver weg om direct te kunnen worden waargenomen en rotsachtige planeten, die vatbaarder zijn voor het in stand houden van het leven zoals wij dat kennen, zijn vaak nog kleiner en moeilijker waar te nemen.

Tot dusver hebben astronomen ze gedetecteerd terwijl ze langs de sterren waar ze omheen draaien, passeren, waarbij ze kleine variaties in helderheid hebben vastgelegd.

Hierdoor konden ze hun grootte en dichtheid bepalen, maar de rest - hun atmosferische samenstelling, wat er op hun oppervlak gebeurt - moet worden ontdekt.

Het middeninfraroodinstrument gebruikt een camera en een spectrograaf om middeninfraroodlicht te zien dat onzichtbaar is voor het menselijk oog.

'Kijk naar hun ingewanden'

Astrofysici hopen dat de Webb-telescoop een aantal van deze hiaten zal opvullen.

Uitgerust met een nieuw stuk technologie genaamd het Mid-Infrared Instrument (MIRI), zal het een camera en een spectrograaf gebruiken om licht te zien in het midden-infrarode gebied van het elektromagnetische spectrum, onzichtbaar voor het menselijk oog.

"Het zal een revolutie teweegbrengen in de manier waarop we de atmosferen van planeten zien. We gaan hun ingewanden bekijken!" zei Pierre-Oliver Lagoge van de Franse ruimtevaartorganisatie die met een Amerikaans en Europees team aan MIRI werkte.

Pierre Ferruit, een Webb-projectwetenschapper bij de European Space Agency, legde uit dat MIRI in staat zal zijn om de infraroodsignatuur te lezen van licht dat door verschillende substanties in de atmosferen van planeten wordt gefilterd terwijl ze voor hun sterren passeren.

Op deze manier, zo vertelde Ferruit aan AFP, moeten wetenschappers kunnen zien of ze moleculen zoals waterdamp, koolmonoxide en methaan bevatten.

Die drie stoffen zijn aanwezig in de atmosfeer van de aarde en kunnen mogelijk wijzen op biologische activiteit op het oppervlak van een planeet.

"Als je bedenkt dat we twintig jaar geleden bijna geen exoplaneten kenden en nu staan ​​we op het punt te ontdekken waar hun atmosfeer van gemaakt is - het is enorm", zei Ferruit.

Trappist-1

Rene Doyon is hoofd van het Institute for Research on Exoplanets in Montreal en hoofdwetenschapper op een ander instrument van Webb, de Near Infrared Imager en Slitless Spectrograph.

Wetenschappers moeten kunnen zien of de atmosfeer van exoplaneten moleculen zoals waterdamp, koolmonoxide en methaan bevat.

"Mijn droom zou zijn om een ​​atmosfeer te vinden rond een rotsachtige planeet in een bewoonbare zone met watermoleculen", vertelde Doyon aan AFP, waarbij hij drie omstandigheden beschreef die het leven zoals we dat op aarde kennen mogelijk zouden maken.

Maar er zijn valkuilen:op Venus bijvoorbeeld dachten wetenschappers onlangs dat ze fosfine hadden gevonden, geassocieerd met biologische activiteit op aarde.

Uit verder onderzoek bleek echter dat er geen sporen van het gas waren.

Doyon zei dat het vinden van de oorsprong van biologische moleculen waarschijnlijk "buiten de mogelijkheden" van de Webb-telescoop zal liggen.

"Dat is voor later", bevestigt Ferruit. "Voorlopig zoeken we naar omstandigheden die gunstig zijn voor het leven, zoals de aanwezigheid van vloeibaar water."

Dergelijke aanwijzingen zullen de focus beperken van toekomstige missies die tot doel hebben te ontdekken "of de aarde uniek is of niet".

Webb is al bezig met het onderzoeken van een systeem rond het planetenstelsel Trappist-1, op ongeveer 40 lichtjaar van de aarde, dat werd ontdekt door Belgische wetenschappers die het naar beroemde bierbrouwende monniken noemden.

Het heeft zeven planeten, waarvan drie in een Goudlokje-zone en rond een dwergster draaien, waarvan het niet al te heldere licht het gemakkelijker maakt om de samenstelling van de atmosfeer te detecteren.

Met andere instrumenten voor directe observatie kan Webb de atmosferen van "hete Jupiters" of "mini-Neptunes" onderzoeken, zei Doyon.

Hij zei dat hij verwacht dat er nieuwe categorieën exoplaneten kunnen worden ontdekt, samen met tal van verrassingen.

"Verrassing is waar de ontdekking van exoplaneten van wordt gemaakt," zei hij.