De aanwijzingen die we op exoplaneten vinden kunnen net zo vreemd zijn als een bioluminescerende gloed of een regenboogtint, zoals astronoom Lisa Kaltenegger beschrijft in haar toegankelijke nieuwe boek:"Alien Earths:The New Science of Planet Hunting in the Cosmos."

Kaltenegger, directeur van het Carl Sagan Instituut (CSI) en universitair hoofddocent astronomie aan het College of Arts and Sciences, is al tientallen jaren op zoek naar leven op andere werelden. In 'Alien Earths', dat op 16 april verschijnt, beschrijft ze haar eigen persoonlijke en professionele reis, en die van andere pioniers terwijl ze antwoorden op grote vragen zoeken, waaronder een hoofdstuk dat onderzoekt 'Wat is leven?' identificeren we het als we het niet eens kunnen definiëren?

Kaltenegger sprak met de Chronicle over haar boek:

Je deelt een groot deel van je persoonlijke verhaal in het boek en verweeft het met de wetenschap, inclusief je betrokkenheid bij het onderzoek naar exoplaneten. Wat is er zo boeiend aan het zoeken naar leven in het universum?

De eerste planeet rond een andere ster zoals onze zon werd ontdekt toen ik ging studeren. Dat was fascinerend, maar ik dacht niet dat ik er deel van uit zou kunnen maken, omdat ik uit een heel klein stadje in een klein land kom, Oostenrijk. En als vrouw zag ik niemand die op mij leek dit doen.

Maar toen woonde ik een van de eerste kleine conferenties over dit onderwerp bij, slechts drie jaar na de ontdekking. Er waren niet veel mensen en uit de levendige discussies tussen de wetenschappers, professoren en studenten over al deze open vragen bleek dat niemand nog antwoorden had.

Ik herinner me dat verschillende professoren zeiden:"We hebben mensen nodig die ons helpen deze vragen te beantwoorden - wat denk jij?" En plotseling maakte ik deel uit van het gesprek over deze nieuwe werelden. Het was de eerste keer dat ik de indruk kreeg dat ik deel kon uitmaken van deze zoektocht, dat ik daadwerkelijk kon helpen uitzoeken of we alleen zijn in het universum.

Dat veranderde mijn wereldbeeld:ik kwam terug van die conferentie en besefte dat niemand antwoorden op deze vragen had en dat het proberen om ze te beantwoorden iets was waar iedereen deel van uit kon maken, inclusief ikzelf. En zo kwam ik in het veld terecht.

Je bestrijkt een enorm scala aan wetenschappelijke ontdekkingen, van de vraag hoe je leven definieert tot de dramatische variatie in planeetoppervlakken, die variëren van lava tot oceaanwerelden. Wat zie jij als het belangrijkste doel als we op jacht gaan naar planeten met leven erop?

We moeten een biosfeer vinden die zijn planeet verandert. Dit is de reden waarom ik hier bij Cornell een netwerk heb opgebouwd van onderzoekers uit veel verschillende vakgebieden:het Carl Sagan Institute, dat ik bijna tien jaar geleden heb opgericht. Om erin te slagen tekenen van leven in andere werelden te identificeren, moeten we ideeën uit veel verschillende vakgebieden combineren.

Mijn onderzoeksteam richt zich bijvoorbeeld op het modelleren van hoe we tekenen van leven in de lucht of op het oppervlak van aardachtige planeten kunnen ontdekken onder verschillende omstandigheden, zoals onder het licht van de rode zon of op werelden bedekt met oceanen. Maar om dat te bereiken is de diversiteit van het leven een ander cruciaal puzzelstukje dat we moeten toevoegen, zoals hoe verschillende kleuren biota op andere werelden kunnen blootleggen.

Daarom heb ik de Color Catalog of Life gemaakt, die steeds meer levensvormen vastlegt, vanwege inspirerende samenwerkingen in het CSI met collega's op de afdeling microbiologie en civiele techniek hier bij Cornell, maar ook met collega's over de hele wereld.

Als er een combinatie van gassen in de lucht van de planeet zit die ik alleen met leven kan verklaren, maar ik ook biopigmenten heb gevonden die door het leven worden gecreëerd – een heel ander bewijs – dan zouden beide samen een veel sterker pleidooi vormen voor leven op een andere wereld.

Dit zijn slechts twee stukjes in de enorme puzzel van hoe je het leven in de kosmos kunt vinden. Geen enkel mens kan meer de hele wetenschap kennen; Gelukkig valt er nu gewoon te veel te leren. De CSI heeft met succes denkers uit heel Cornell met elkaar verbonden, die deze vragen samen aanpakken. Het was opwindend om het Carl Sagan Instituut in Cornell te zien groeien en de nalatenschap van Carl Sagan naar de toekomst te zien dragen.

Door je beschrijvingen van de evolutie van de aarde maak je duidelijk dat we, om andere werelden te begrijpen, eerst de onze moeten begrijpen, en omgekeerd. Wat hebben we geleerd van de studie van andere werelden dat belangrijk is om de onze te begrijpen?

We hebben nog niet veel gegevens, maar voor het eerst is het mogelijk om met de James Webb Ruimtetelescoop andere rotsachtige werelden te verkennen – van lavawerelden die zo heet zijn dat rotsen aan de oppervlakte smelten en deze bedekken met lava-oceanen, naar werelden die misschien op de onze lijken.

Het bestuderen van andere buitenaardse aardes, sommige ouder en sommige jonger dan de onze, zal ons cruciale inzichten geven in hoe een aarde functioneert en welke processen een planeet als de onze in verschillende stadia van zijn evolutie vormen. Het kan zelfs een kijkje bieden in onze potentiële toekomst. Dergelijke inzichten kunnen ons misschien zelfs helpen problemen aan te pakken voordat ze ernstig worden op onze eigen planeet.

Aangeboden door Cornell University