Direct naar artikelinhoud
Sterrenkunde

Ook zonder zon kan het behaaglijk genoeg zijn voor het ontstaan van leven

Een cluster sterren zoals waargenomen door de Hubble telescoop. Daartussen zweven talloze planeten die niet rond een eigen ster draaien.Beeld AFP, Nasa

Als planeten uit hun zonnestelsel zijn geschoten, kan in theorie water en leven ontstaan op de maan bij die planeet. En er zijn in het heelal vermoedelijk heel veel van die losgeslagen planeten.

Een planeet die los van elke ster door de ruimte zweeft, lijkt wel de minst waarschijnlijke plek waar leven zou kunnen ontstaan. Maar als zo’n planeet een maan heeft, met de juiste baan en atmosfeer, dan kan die meer dan een miljard jaar lang geschikte omstandigheden voor leven bieden.

Giulia Roccetti, een promovendus aan het European Southern Observatory, legde donderdag uit hoe dat mogelijk is, op een symposium over planeten op het Europese onderzoekscentrum Estec in Noordwijk.

Hoewel er nog maar zo’n honderd van zulke solitaire planeten zijn waargenomen, vermoeden astronomen dat er minstens evenveel van bestaan als sterren. Deze planeten zijn uit hun zonnestelsel geschoten na een zwaartekracht-zet van een andere planeet of een voorbijkomende ster. En net als gewone planeten in een zonnestelsel kunnen ze manen hebben.

Op zo’n maan, berekende de Chileense sterrenkundige Patricio Javier Ávila in 2021, kan het onverwacht warm zijn. Als de baan ervan niet perfect cirkelvormig is, maar een ellips, zorgt de getijdenwerking van de planeet de hele tijd voor vervormingen van de rots waaruit de maan bestaat, wat wrijving oplevert en dus hitte. Datzelfde zien planetologen dichter bij huis echt gebeuren, bij manen van Jupiter en Saturnus.

Als zo’n maan dan ook een voldoende dikke CO2-atmosfeer heeft – dus met een sterke broeikaswerking – kan het er warm genoeg worden om water vloeibaar te laten zijn. En water kan er komen, dankzij chemische reacties, in gang gezet doordat deeltjes kosmische straling inslaan op de moleculen in de atmosfeer.

Warmtekraan gaat ook weer dicht

Daarmee is al een belangrijke voorwaarde voor het ontstaan van leven vervuld. Roccetti ging een stap verder. Ze liep dat hele scenario af met computermodellen. Ze liet eerst een jong zonnestelsel met drie planeten – formaat Jupiter – zich ontwikkelen tot er een planeet tussenuitkneep. Vervolgens berekende ze hoe vaak een maan van zo’n planeet – formaat aarde – ermee verbonden bleef. Dat tweetal volgde ze dan verder om te zien of de door Ávila berekende situatie zich voordeed, en vooral: hoelang die stand hield. Want de wrijvingswarmte op de maan wordt onttrokken aan de beweging van de maan rond de planeet. Die beweging wordt steeds meer een cirkel, en dat draait de warmtekraan langzaam dicht.

“Er kunnen veel plaatsen in het heelal zijn die geschikt lijken voor het ontstaan van leven”, zegt Roccetti. “Wat we zoeken zijn plaatsen waar die omstandigheden honderden miljoenen of zelfs miljarden jaren kunnen voortduren.”

De maan van een verweesde planeet kan daaraan voldoen, concludeerde ze in haar studie, die deze week ook werd gepubliceerd in het International Journal of Astrobiology.

Lange moleculen als het begin van leven

In haar berekeningen bleef het maar hoogstens 52 miljoen jaar warm genoeg als zo’n maan een even dichte atmosfeer had als de aarde. Met een tien keer zo dichte atmosfeer werd het al 276 miljoen jaar, en met 100 keer was het 1,6 miljard jaar. Dat kan goed, het is het soort atmosfeer dat Venus heeft.

Of leven gemakkelijker op een duistere, maar warme maan ontstaat dan op een planeet die door een ster beschenen wordt, weet nog niemand. Maar Roccetti ziet voordelen. “Er is water, maar niet heel veel. Allerlei plekken zullen vermoedelijk een afwisseling van droge en natte perioden zien. Dat is bevorderlijk voor het ontstaan van de lange moleculen waarmee het leven moet zijn begonnen. En een ster levert naast warmte ook zonnevlammen. Die kunnen een planeet die verder precies op de goede afstand staat om voor leven geschikt te zijn, van zijn atmosfeer beroven.” Daar heeft de maan van een solitaire planeet geen last van.

Lees ook:

Zoeken naar buitenaards leven is weer helemaal in, maar hoe vind je dat?

Lange tijd was de zoektocht naar buitenaardse beschavingen veroordeeld tot de marge van de wetenschap. Maar de zoektocht naar ET is de laatste jaren weer helemaal terug.