Buitenaards leven: tussen wetenschap en science fiction

Begin deze maand legde China de laatste hand aan de grootste radiotelescoop ter wereld: de Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope (FAST). Met een oppervlakte van dertig voetbalvelden kan het gevaarte beter radiogolven uit de ruimte opvangen dan elke andere telescoop. De telescoop heeft nog een kantje dat tot de verbeelding spreekt: hij vangt misschien signalen op van buitenaards leven.

Het eerste voorstel om via radiosignalen naar buitenaards leven te zoeken, kwam van radioastronoom Francis Drake. Dat was in 1961, toen zoeken naar leven in de kosmos een taboe was in de sterrenkunde. Dit jaar bestaat de astrobiologie 55 jaar en komt het eerste buitenaardse contact steeds dichterbij.

1. Hoe zoeken wetenschappers naar buitenaards leven?

Reusachtige radiotelescopen zoals FAST zijn voor alienjagers slechts een van de opties. NASA’s Kepler, een telescoop in de ruimte, zoekt in ons deel van de Melkweg naar ‘aardachtige’ planeten. Dat zijn planeten die voornamelijk uit vaste stof bestaan, in tegenstelling tot vloeibare of gasplaneten. Kepler zoekt die planeten door de lichtsterkte van sterren te meten. Als een planeet voorbij zijn moederster draait, is dat zichtbaar als een klein zwart silhouet tegen een gloeiende achtergrond.

Op aarde zien we dat ook wanneer Venus of Mercurius tussen de aarde en de zon in staat. In de taal van Kepler is zo’n zwart silhouet een daling van de lichtsterkte. Meer dan zo’n klein zwart puntje heeft Kepler niet nodig om te berekenen hoe snel de planeet rond zijn zon draait, hoe groot de planeet is en hoe warm het er is. Met die informatie kunnen sterrenkundigen inschatten of de planeet bewoonbaar is of niet.

‘We moeten leven in andere sterrenstelsels indirect opsporen, omdat we er niet naartoe kunnen gaan’, verklaart Leen Decin, sterrenkundige aan de KU Leuven. ‘Een reis naar de dichtstbijzijnde ster duurt wel 100.000 jaar!’

Met dezelfde methode kunnen wetenschappers de samenstelling van een planeet observeren. Als een planeet langs zijn zon passeert, wordt het licht gefilterd door de atmosfeer van die planeet. Het licht dat wordt tegengehouden, vertelt ons welke stoffen in de atmosfeer zitten. Sterrenkundige Christoffel Waelkens (KU Leuven) verduidelijkt: ‘Als er leven is op een planeet, dan zorgt dat ervoor dat de samenstelling van de atmosfeer verandert. Dat zien we ook op aarde. Zonder leven zou de zuurstof hier snel verdwijnen.’

Een andere tactiek is de zoektocht naar buitenaardse megastructuren, gebouwd door intelligent leven. De Dysonbol, bedacht door de natuurkundige Freeman Dyson, is een bekend hypothetisch voorbeeld. ‘Dat is een cocon die rond een ster gebouwd is en er energie uit haalt’, legt Christoffel Waelkens uit. Als iemand dat elders in het universum bouwt, dan kunnen we dat goed zien vanop grote afstand. Verre planeten zie je niet zo goed, maar een bouwwerk rond een ster natuurlijk wel. Het is op de rand van de science fiction, maar de science fiction van gisteren is soms de wetenschap van morgen.’

De kans dat we meteen stuiten op megastructuren van intelligent leven uit een ander sterrenstelsel is klein. Het is waarschijnlijker dat aliens een microbenvolkje zijn. Dat kan zich zelfs bevinden op planeten of manen die rond onze zon draaien. Omdat microben moeilijker te detecteren zijn met telescopen, moet er een robot voor op handen en knieën door het buitenaardse stof ploeteren. Dat is hoe we misschien microben ontdekken op Mars, of op Saturnus’ ijsmaan Enceladus.

2. Waar wonen aliens?

‘Om leven te kunnen herbergen is het cruciaal dat een planeet zich in de bewoonbare zone rond haar moederster bevindt’, vertelt Leen Decin. Dat wil zeggen dat ze op de juiste afstand van de ster moet staan, zodat het er niet te warm of te koud is. We hebben buiten ons sterrenstelsel al een aantal planeten gevonden die aan die voorwaarde voldoen. De juiste ingrediënten moeten ook aanwezig zijn: water, koolstof en stikstof.’

Leven hoeft zich niet op een planeet te ontwikkelen, het kan ook op een maan. In ons zonnestelsel zijn er een paar goede kanshebbers. Wetenschappers weten dat er op Jupiters manen Europa en Ganymede water te vinden is, net als op Saturnus’ maan Enceladus. ‘Daar verwachten we geen complexe levensvormen,’ zegt Christoffel Waelkens. ‘Microben maken een zeer goede kans.’ Die kunnen ook op aarde in zeer extreme omstandigheden leven, bijvoorbeeld aan hete geisers op de oceaanbodem. De eerste levensvormen zouden daar zelfs ontstaan kunnen zijn. Sterrenkundigen verdenken de manen Enceladus en Europa ervan zo’n geisers te hebben en ook Mars zou ze ooit hebben gehad. Dat maakt de kans dat er leven is of was weer groter.

3. Wat is de kans op intelligent leven?

‘Onder “intelligent leven” verstaan we vaak: leven dat lijkt op de mens. Dat hoeft niet zo te zijn’, vindt Leen Decin. ‘Ik denk dat de kans heel groot is dat er ergens een planeet bestaat met leven dat complexer is dan microben. Of dat leven intelligent is zoals wij dat verstaan is een andere zaak.’

Christoffel Waelkens deelt dit standpunt. ‘Er zijn mensen die denken dat de kans groot is dat er buiten ons nog intelligent leven is, anderen denken dat we hier alleen zijn. Zelf ben ik eerder wat voorzichtig. Er zijn ongetwijfeld een aantal planeten geschikt voor leven, maar de stap tussen elementaire levensvormen en wat wij intelligent leven noemen is enorm groot. Het is niet evident dat alles tot stand gekomen is zoals bij ons.’

Het leven op aarde zoals we het nu kennen heeft een aantal hordes genomen. Zonder het massaal uitsterven van de dinosauriërs zouden zoogdieren – en wij dus – nooit zo talrijk geworden zijn. Intelligent leven is een mix van de juiste toevalligheden.

Voor het geval er intelligent leven naar ons op zoek is, heeft de mensheid zijn voorzorgen genomen. Vier ruimteschepen zweven in de ruimte buiten ons zonnestelsel, met aan boord een grammofoonplaat. Die bevat muziek en andere geluiden vanuit alle hoeken van de wereld. Zo maken onze buitenaardse buren misschien kennis met de diversiteit van het leven en de cultuur op aarde.