you're reading...
General, Geology, Planet Earth

Buitenaards leven? De kans is klein

Buitenaards leven stond recent weer eens volop in de schijnwerper. Opmerkelijk hierbij is de schijnbare consensus dat de kans op het bestaan van buitenaards leven als zeer groot beschouwd wordt … “grenzend aan zekerheid“. Het lijkt er op dat het geen kwestie meer is van of, maar enkel nog van wanneer we buitenaards leven ontdekken. Maar is dat zo? Hoe zeker zijn we hiervan? Zijn we dan niet alleen in het heelal? Het antwoord op deze vragen hangt grotendeels af van het perspectief van waaruit men kijkt, een statistisch, kosmologisch perspectief, of een empirisch, geologisch perspectief.

Op 14 juli 2015 flitste New Horizons (NASA New Horizons) voorbij Pluto. De eerste beelden overtroffen de stoutste dromen van elk planetair geoloog. We ontdekten een intrigerende actieve (dwerg)planeet. Maar welke vraag dook een dag later op naar aanleiding van de Pluto fly-by? Inderdaad, Is er leven op Pluto?” (De Standaard, 15 juli 2015), waarbij gesuggereerd wordt dat “omdat het leven op Aarde redelijk vlot is ontstaan, er op een paar plaatsen in ons zonnestelsel een redelijke kans is dat de geschiedenis zich heeft herhaald”. Op 20 juli lanceerde de Russische internmiljardair Yuri Milner het Breakthrough Listen Initiative, een zoektocht naar signalen van intelligent buitenaards leven, een initiatief gesteund door de populaire theoretische fysicus Stephen Hawking (Stephen Hawking steunt grote zoekactie naar buitenaards leven, De Standaard, 20 juli 2015). En op 23 juli 2015 onthulde NASA op een zeer gehypte persconferentie – Today astromers are on the cusp of finding something people have dreamed about for thousands of years – another Earth – de ontdekking van Kepler 452b, een aardachtige exoplaneet rond een zonachtige ster (“NASA’s Kepler Mission Discovers Bigger, Older Cousin to Earth“, NASA, 23 juli 2015). Deze superaarde (1.6 x diameter van de Aarde), waarvan we zelfs nog niet weten of het een rotsplaneet is, bevindt zich in de zogenaamde ‘bewoonbare zone’ rond zijn ster. Reden genoeg om weerom de vraag te stellen: is er buitenaards leven? (Ontdekking van aardachtige planeet brengt (primitief) buitenaards leven stap dichterbij“, De Standaard, 24 juli 2015).

Artist impression of the surface of Kepler 452b. Credit: SETI Institute/Danielle Futselaar

Hoe meer exoplaneten ontdekt worden die steeds meer Aardse kenmerken vertonen (bv. diameter, rotsplaneet, bewoonbare zone), hoe groter de overtuiging wordt dat leven met een “aan zekerheid grenzende waarschijnlijkheid” (Ontdekking van aardachtige planeet brengt (primitief) buitenaards leven stap dichterbij“, De Standaard, 24 juli 2015) voorkomt elders in het heelal (“Buitenaards leven? Kans is groot, Johan Brackman in De Standaard, 25 juli 2015). Deze overtuiging stoelt zuiver op een statistische argumentatie, die voortbouwt op de vaststelling dat het merendeel van de miljarden sterren in het heelal hoogstwaarschijnlijk planeetstelsels om zich heen hebben. Dit betekent dat er een onnoemelijk aantal planeten moet zijn, dus ook een onnoemelijk aantal planeten met gelijkaardige astronomische kenmerken als de Aarde. En als er miljarden ‘aardklonen’ zijn, dan kan toch alleen maar verondersteld worden dat het “vrijwel uitgesloten lijkt dat in geen enkel hoekje van die onmetelijke ruimte, behalve dan in de onze, leven is opgedoken” (Ontdekking van aardachtige planeet brengt (primitief) buitenaards leven stap dichterbij“, De Standaard, 24 juli 2015).

Maar hoe zit het nu met die “aan zekerheid grenzende waarschijnlijkheid”? Is deze statistische argumentatie dan echt zo overtuigend? Niet voor een geoloog. Bekijken we de vraag naar buitenaards leven immers vanuit het Aardse perspectief, dan zou het antwoord wel eens net het tegenovergestelde kunnen zijn, namelijk dat de kans op buitenaards leven uitermate klein is.

Tot het tegendeel bewezen is, is de Aarde de enige planeet in het heelal waarvan we zeker zijn dat het – intelligent – leven huisvest. Leven is inderdaad ontstaan op Aarde en heeft zich bovendien in stand kunnen houden en evolueren voor bijna 4 miljard jaar. We hebben dus één enkele gevallenstudie die ons in staat moet stellen om te achterhalen wanneer en in welke specifieke omstandigheden leven is (kunnen) ontstaan, en hoe het mogelijk is om leven in stand te houden en te laten evolueren.

De grootste onzekerheden bestaan nog steeds met betrekking tot het ontstaan van leven op Aarde. Is het slechts éénmaal ontstaan? Of zijn er meerdere ‘trials-and-errors’ geweest die in de turbulente jeugd van de Aarde geregeld van de kaart geveegd werden? Wat we zeker weten, is dat al het huidige leven op Aarde één gemeenschappelijk oorsprong heeft, de zogenaamde Last Universal Common Ancestor (LUCA). Deze moet zo’n 3.8 miljard jaar geleden geleefd hebben. Alles wijst er dan ook op dat het leven op Aarde waarschijnlijk zo’n 4 miljard jaar geleden ontstaan is, dus nog voor het einde (~3.8 miljard jaar geleden) van het Late Heavy Bombardment, een periode waarin de Aarde blootstond aan een intens bombardement van meteorieten. Bedenk ook dat onze planeet, toen amper zo’n 570 miljoen jaar oud, er totaal anders uitzag. Het was hoogstwaarschijnlijk een ‘waterwereld’ met nauwelijks continentale eilandjes die hier en daar boven de wereldwijde oceaan uitstaken. De atmosfeer was een drukkende koolzuurgasatmosfeer (dus ook zonder beschermende ozonlaag). De wereldwijde oceaan verborg een geodynamisch zeer actieve, ‘warme’ planeet met heel wat vulkanische – en plaattektonische (?) – activiteit diep op de oceaanbodem. Deze wordt als cruciaal gezien voor het creëren van een chemisch reactieve omgeving waarin leven kon ontstaan. Ook de mineralogie was toen uiterst eenvoudig (slechts 500 mineraaltypen), niet onbelangrijk als we er van uitgaan dat bepaalde mineralen mogelijk als ‘mineraal substraat’ hebben gediend bij het ontstaan van pioniersorganismen.

Algemeen wordt verondersteld dat de chemisch reactieve waterige omgeving rond hydrothermale (vulkanische) bronnen diep in de oeroceaan de ideale omstandigheden vormden om het Aardse leven te doen ontstaan. Maar was dit voldoende? Is het zo dat het leven in dergelijke omstandigheden “redelijk vlot” ontstaat? Met andere woorden, is het ontstaan van leven bijna een wetmatigheid indien aan een aantal eenvoudige omgevingsfactoren is voldaan? Of is het ontstaan van het Aardse leven eerder een toevalstreffer? Is het toevallig dat de voorwaarden ”just right’ waren zodat leven kon ontstaan? Als we er van uitgaan dat een toevallige samenloop van omstandigheden – de zogenaamde Goldilocks conditions – uiteindelijk tot leven aanleiding heeft gegeven, dan wordt de “aan zekerheid grenzende waarschijnlijkheid” van buitenaards leven plost verre van waarschijnlijk. Misschien is het gewoon niet zo voor de hand liggend dat leven zomaar ontstaat. Misschien is de kans op buitenaards leven dan ook uiterst klein.

Leven doen ontstaan, is één zaak. Het leven in stand houden, en uiteindelijk ook laten evolueren naar steeds complexere levensvormen, is een andere. En ook nu lijkt het Aardse leven ons toch een ontluisterende spiegel voor te houden. Immers, voor bijna 4 miljard jaar zijn de levensomstandigheden op Aarde zo goed als constant gebleven, absoluut geen evidentie op een afkoelende planeet rond een steeds helder wordende ster. Opmerkelijk op Aarde is dat het leven zelf een handje heeft geholpen om die ideale levensomstandigheden te behouden door o.a. actief de samenstelling van de Aardse atmosfeer te veranderen. Meer dan 2 miljard jaar lijkt het eencellig leven onopgemerkt te evolueren op weg naar toenemende complexiteit, op weg naar meercelligheid. En pas na 3.5 miljard jaar evolutie ‘explodeert’ het meercellig leven in al zijn diversiteit en complexiteit … om uiteindelijk te resulteren in ‘intelligent’ leven. Gedurende 4 miljard jaar zijn dus niet alleen de ideale levensomstandigheden op Aarde constant gehouden door toedoen van een complex zelfregulerend systeem, waarvan het leven trouwens een integraal deel uitmaakt, onze planeet is ook gespaard gebleven van ‘steriliserende’ impacten, die elke levensexperiment in de kiem zouden smoren. Weerom een toevallige samenloop van geologische en astronomische omstandigheden (bv. aanwezigheid van Jupiter, de Maan) die het langdurige Aardse levensexperiment heeft mogelijk gemaakt. Misschien is het dan ook niet zo voor de hand liggend dat leven, eenmaal ontstaan, lang genoeg in stand kan worden gehouden om evolutie naar complexere levensvormen mogelijk te maken (waarbij we dus ook weer veronderstellen dat evolutie inherent is aan leven). Misschien is de kans op complex – laat staan intelligent – buitenaards leven dan ook uiterst klein.

Niettegenstaande buitenaards leven statistisch een “aan zekerheid grenzende waarschijnlijkheid” wordt toebedeeld, laat het Aardse verhaal toch uitschijnen dat leven wel eens een “aan zekerheid grenzend onwaarschijnlijk” kosmologisch fenomeen zou kunnen zijn. We weten gewoon niet of leven “redelijk vlot” ontstaat, alsof het een ‘voorbestemd’ fenomeen is indien aan bepaalde omgevingsfactoren wordt voldaan. We weten niet of het ontstaan van leven eerder een kosmologische toevalstreffer is. Maar wat het Aardse verhaal ons wel duidelijk maakt, is dat het verre van evident is om bijna 4 miljard jaar lang leven in stand te houden in een steeds veranderende en uiterst gevaarlijke kosmische omgeving om evolutie naar complexere levensvormen – en uiteindelijk ‘intelligent’ leven – mogelijk te maken.

Vanuit een Aards perspectief lijkt de kans op buitenaards leven ontzettend klein. Ht zou dan ook wel eens kunnen dat we echt alleen zijn in het heelal … wat natuurlijk niet te bewijzen valt.

Meer te lezen over Kepler 452b, buitenaards leven, …

Dit artikel is ook verschenen op mijn WeetLogs blog “Planeet Aarde” (URL).

Advertisements

Discussion

No comments yet.

Leave a Reply

Please log in using one of these methods to post your comment:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

Follow EarthlyMatters on WordPress.com
%d bloggers like this: