Categorieën
Artikelen Het Heelal

Wanneer is er voor het eerst leven ontstaan in het universum?

Een vraag die veel mensen zich afvragen. Zeker voor diegenen, die geïnteresseerd zijn in kosmologie. Was het een goddelijke ingreep, waren het Aliens, of daaraan gerelateerde bacteriën? De evolutie theorie van Darwin? Stammen we af van aapachtigen? Het zijn van die vragen die nog steeds niet (echt wetenschappelijk) beantwoord zijn.

Je kunt er ook op vele manieren mee omgaan om er wel een antwoord op te vinden. Door het bijvoorbeeld binnen een kader te plaatsen. En dat als de aanname te beschouwen. Maar daar leg je meteen ook beperkingen op. Net zoals in de exacte wetenschappen, zoals de astronomie (of astrophysical): de vraag “ wat was er voor de oerknal” je daar niet mag stellen. Want dat is niet volgens de afgesproken exacte wetenschap ‘normen’ (kaders). Voor de exacte wetenschappen is dit een filosofische vraag. En filosofie past niet binnen het kader van de exacte wetenschap.

Het hierna volgende artikel ( let op het is behoorlijk wetenschappelijk, maar met wat basiskennis goed te begrijpen) probeert een denkrichting te geven over het ontstaan van leven.

Citaat: “ Een aanvullende strategie is om te zoeken naar technologische signalen van vroege verre beschavingen die genoeg energie hebben gebruikt om ze detecteerbaar te maken op de enorme kosmische schaal. Een mogelijk signaal zou een lichtflits zijn van een gebotste lichtbundel die wordt gegenereerd om lichtzeilenvoort te drijven. Andere kunnen worden geassocieerd met kosmische engineeringprojecten, zoals het verplaatsen van sterren.Communicatiesignalen zullen naar verwachting niet overal in het universum detecteerbaar zijn, omdat de reistijd van het signaal miljarden jaren in elke richting zou vergen en geen enkele deelnemer geduldig genoeg zou zijn om zo’n langzame uitwisseling van informatie aan te gaan.”


Hierna volgt het volledige artikel dat gepubliceerd werd op: Scientificamerica.com

OVER DE AUTEUR(S)

Avi Loeb

Avi Loeb is voormalig voorzitter (2011-2020) van de afdeling astronomie aan de Harvard University, oprichter van Harvard’s Black Hole Initiative en directeur van het Institute for Theory and Computation aan het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. Hij is ook voorzitter van de Raad voor Natuurkunde en Astronomie van de Nationale Academies en de adviesraad voor het Breakthrough Starshot-project, en is lid van de Raad van Adviseurs voor Wetenschap en Technologie van de Voorzitter. Loeb is de bestsellerauteur van Extraterrestrial: The First Sign of Intelligent Life Beyond Earth (Houghton Mifflin Harcourt).


Hoe is het leven ontstaan:
We weten het niet, maar we kunnen proberen het te achterhalen door het te zoeken op planeten die rond de oudste sterren draaien.

Ongeveer 15 miljoen jaar na de oerknal was het hele universum afgekoeld tot het punt waarop de elektromagnetische straling die overbleef vanaf het hete begin ongeveer op kamertemperatuur was. In een artikel uit 2013 bestempelde ik deze fase als het “bewoonbare tijdperk van het vroege universum.” Als we in die tijd hadden geleefd, hadden we de zon niet nodig gehad om ons warm te houden; die kosmische stralingsachtergrond zou voldoende zijn geweest.

Is het leven zo vroeg begonnen? Waarschijnlijk niet. De hete, dichte omstandigheden in de eerste 20 minuten na de oerknal produceerden alleen waterstof en helium, samen met een klein spoor van lithium (één op de 10 miljard atomen) en een verwaarloosbare overvloed aan zwaardere elementen. Maar het leven zoals we dat kennen vereist water en organische verbindingen, waarvan het bestaan moest wachten tot de eerste sterren waterstof en helium ongeveer 50 miljoen jaar laterin hun interieurs samensmolten tot zuurstof en koolstof. Het aanvankelijke knelpunt voor het leven was geen geschikte temperatuur, zoals het nu is, maar eerder de productie van de essentiële elementen.

Artist’s concept van GN-z11, het vroegst bekende sterrenstelsel in het universum. 
Krediet: 
Pablo Carlos Budassi Wikimedia (CC BY-SA 4.0)

Gezien de beperkte initiële aanvoer van zware elementen, hoe vroeg is het leven eigenlijk begonnen? De meeste sterren in het universum vormden miljarden jaren voor de zon. Op basis van de geschiedenis van kosmische sterrenvorming liet ik in samenwerking met Rafael Batista en David Sloan zien dat het leven in de buurt van zonachtige sterren hoogstwaarschijnlijk begon in de meest recente paar miljard jaar in de kosmische geschiedenis. In de toekomst zou het echter kunnen blijven verschijnen op planeten die om dwergsterren draaien, zoals onze naaste buur, Proxima Centauri, die honderden keren langer zal duren dan die van de zon. Uiteindelijk zou het wenselijk zijn voor de mensheid om te verhuizen naar een bewoonbare planeet rond een dwergster zoals Proxima Centauri b, waar het zich tot 10 biljoen jaar in de toekomst warm zou kunnen houden in de buurt van een natuurlijke nucleaire oven (sterren zijn slechts fusiereactoren beperkt door zwaartekracht, met het voordeel dat ze stabieler en duurzamer zijn dan de magnetisch beperkte versies die we in onze laboratoria produceren).

Voor zover we weten, is water de enige vloeistof die de chemie van het leven kan ondersteunen – maar er is veel dat we niet weten. Kunnen er alternatieve vloeistoffen bestaan hebben in het vroege universum als gevolg van opwarming door de kosmische stralingsachtergrond alleen? In een nieuw artikel met Manasvi Lingam laten we zien dat ammoniak, methanol en waterstofsulfide als vloeistoffen kunnen bestaan net nadat de eerste sterren zich hebben gevormd en dat ethaan en propaan iets later vloeistoffen kunnen zijn. De relevantie van deze stoffen voor het leven is onbekend, maar ze kunnen experimenteel worden bestudeerd. Als we er ooit in slagen synthetisch leven te creëren, zoals wordt geprobeerd in Jack Szostak’s laboratorium aan de Harvard-universiteit, kunnen we controleren of er leven kan ontstaan in andere vloeistoffen dan water.

Een manier om te bepalen hoe het vroege leven in de kosmos begon, is door te onderzoeken of het zich op planeten rond de oudste sterren heeft gevormd. Van dergelijke sterren wordt verwacht dat ze een tekort hebben aan elementen die zwaarder zijn dan helium, wat astrofysici “metalen” noemen. (in onze taal, in tegenstelling tot die van de meeste mensen, wordt zuurstof bijvoorbeeld beschouwd als een metaal). Inderdaad, metaalarme sterren zijn ontdekt in de periferie van de Melkweg, en zijn erkend als potentiële leden van de vroegste generatie sterren in het universum. Deze sterren vertonen vaak een verbeterde overvloed aan koolstof, waardoor ze “carbon enhanced metal poor” (CEMP) sterren zijn. Mijn voormalige student Natalie Mashian en ik stelden voor dat planeten rond CEMP-sterren meestal van koolstof zouden kunnen zijn gemaakt,zodat hun oppervlakken een rijke basis zouden kunnen vormen voor het voeden van het vroege leven.

We zouden daarom kunnen zoeken naar planeten die cemp-sterren passeren of passeren en biosignaturen in hun atmosferische samenstelling laten zien. Dit zou ons in staat stellen om observationeel te bepalen hoe ver terug in de tijd het leven in de kosmos kan zijn begonnen, gebaseerd op de leeftijden van deze sterren. Op dezelfde manier zouden we het tijdperk van interstellaire technologische apparatuur kunnen schatten die we in de buurt van de aarde kunnen ontdekken (of die op de maan zou kunnen zijn neergestort), op basis van langlevende radioactieve elementen of de mate van littekens door inslagen van stofdeeltjes op het oppervlak.

Een aanvullende strategie is om te zoeken naar technologische signalen van vroege verre beschavingen die genoeg energie hebben gebruikt om ze detecteerbaar te maken op de enorme kosmische schaal. Een mogelijk signaal zou een lichtflits zijn van een gebotste lichtbundel die wordt gegenereerd om lichtzeilenvoort te drijven. Andere kunnen worden geassocieerd met kosmische engineeringprojecten, zoals het verplaatsen van sterren.Communicatiesignalen zullen naar verwachting niet overal in het universum detecteerbaar zijn, omdat de reistijd van het signaal miljarden jaren in elke richting zou vergen en geen enkele deelnemer geduldig genoeg zou zijn om zo’n langzame uitwisseling van informatie aan te gaan.

Maar de handtekeningen van het leven zullen niet eeuwig duren. De vooruitzichten voor het leven in de verre toekomst zijn somber. De donkere en frigide omstandigheden die het gevolg zullen zijn van de versnelde expansie van het universum door donkere energie zullen waarschijnlijk alle vormen van leven over 10 biljoen jaar uitroeien. Tot die tijd konden we de tijdelijke gaven koesteren waarmee de natuur ons had gezegend. Onze acties zullen een bron van trots zijn voor onze nakomelingen als ze een beschaving in stand houden die intelligent genoeg is om biljoenen jaren te doorstaan. Hier is de hoop dat we verstandig genoeg zullen handelen om gunstig herinnerd te worden in hun “grote geschiedenis” Boeken.


Geef een reactie

Vul je gegevens in of klik op een icoon om in te loggen.

WordPress.com logo

Je reageert onder je WordPress.com account. Log uit /  Bijwerken )

Google photo

Je reageert onder je Google account. Log uit /  Bijwerken )

Twitter-afbeelding

Je reageert onder je Twitter account. Log uit /  Bijwerken )

Facebook foto

Je reageert onder je Facebook account. Log uit /  Bijwerken )

Verbinden met %s