Persbericht

VLT herontdekt leven op aarde...

...door naar de maan te kijken

29 februari 2012

Door met ESO’s Very Large Telescope naar de maan te kijken, hebben astronomen bewijzen gevonden voor leven in het heelal – op aarde namelijk. Het ‘ontdekken’ van leven op onze thuisplaneet klinkt als een triviale onderneming, maar de nieuwe aanpak van een internationaal team zou in de toekomst kunnen leiden tot de ontdekking van leven elders in het heelal. Het onderzoek staat beschreven in een artikel dat op 1 maart 2012 in het tijdschrift Nature verschijnt.

‘We gebruikten een truc die aardlicht-waarneming heet, om naar de aarde te kijken alsof zij een exoplaneet was,’ zegt Michael Sterzik (ESO), hoofdauteur van het artikel [1]. ‘De zon verlicht de aarde en dit licht wordt weer naar het oppervlak van de maan weerkaatst. Het maanoppervlak fungeert als een reusachtige spiegel en weerkaatst op zijn beurt weer wat aardlicht terug naar ons – en dat is wat we met de VLT hebben waargenomen.’

De astronomen analyseren het zwakke aardlicht om naar indicatoren te zoeken, zoals bepaalde combinaties van gassen in de aardatmosfeer [2], die kenmerkend zijn voor organisch leven. Dankzij deze werkwijze kan de aarde straks als maatstaf dienen bij de zoektocht naar leven op planeten buiten ons zonnestelsel.

De ‘vingerafdrukken’ van leven, ook wel biosignaturen genoemd, zijn met conventionele methoden moeilijk te vinden, maar het team heeft een nieuwe aanpak ontwikkeld die gevoeliger is. De astronomen hebben niet alleen gekeken naar hoe helder het weerkaatste licht in verschillende kleuren is, maar ook naar de polarisatie ervan [3] – een aanpak die spectropolarimetrie wordt genoemd. Door deze techniek toe te passen op het aardlicht dat met de VLT is waargenomen, komen de biosignaturen in het door de aarde weerkaatste licht duidelijk tot uiting.

Mede-auteur Stefano Bagnulo (Armagh Observatory, Noord-Ierland, VK) legt de voordelen uit: ‘Het licht van een verre exoplaneet verbleekt bij de heldere gloed van de moederster, en is dus moeilijk te analyseren – een beetje alsof je een stofkorreltje vlak naast een felle gloeilamp probeert te onderzoeken. Maar het licht dat een planeet weerkaatst is gepolariseerd, terwijl het licht van de moederster dat niet is. Polarimetrische technieken kunnen ons dus helpen om het zwakke weerkaatste licht van een exoplaneet van het verblindende sterlicht te onderscheiden.’

Het team onderzocht zowel de kleur als de mate van polarisatie van licht van de aarde dat door de maan wordt weerkaatst, en behandelde de resultaten alsof het licht van een exoplaneet betrof. Het lukte de astronomen om daaruit af te leiden dat de aardatmosfeer deels bewolkt is, dat een deel van het oppervlak met oceanen is bedekt en – niet onbelangrijk – dat er vegetatie aanwezig is. Ze konden zelfs de veranderingen in het wolkendek en de hoeveelheid vegetatie detecteren, die optraden doordat steeds weer andere delen van de aarde licht naar de maan weerkaatsten.

‘Het vinden van leven buiten het zonnestelsel is van twee dingen afhankelijk: het feit of er überhaupt leven is, en de technische mogelijkheid om het te detecteren,’ voegt mede-auteur Enric Palle (Instituto de Astrofísica de Canarias, Tenerife, Spanje) toe. ‘Dit onderzoek is een belangrijke stap op weg naar het bereiken van die mogelijkheid.’

‘Spectropolarimetrie kan ons uiteindelijk wellicht vertellen of elders in het heelal eenvoudig plantaardig leven – gebaseerd op fotometrische processen – is ontstaan,’ concludeert Sterzik. ‘Maar we zijn zeker niet op zoek naar ‘groene mannetjes’ of bewijs voor intelligent leven.’

De volgende generatie telescopen, waaronder de E-ELT (European Extremely Large Telescope), zou in staat kunnen zijn om ons het buitengewone nieuws te brengen dat de aarde niet de enige oase van leven is in de uitgestrektheid van de ruimte.

Noten

[1] Aardlicht, ook wel het asgrauwe schijnsel genoemd, is gemakkelijk waarneembaar met het blote oog en ronduit spectaculair als je het met een verrekijker bekijkt. Het is het duidelijkst te zien als de maan een smalle sikkel is, ongeveer drie dagen voor of na Nieuwe Maan. Behalve de heldere maansikkel zelf is dan ook de rest van de maanschijf te zien: het zwakke schijnsel wordt veroorzaakt door de heldere aarde die aan de maanhemel staat.

[2] In de aardatmosfeer zijn zuurstof, ozon, methaan en kooldioxide de belangrijkste gassen van biologische oorsprong. Maar deze gassen kunnen ook van nature in een planeetatmosfeer voorkomen, zonder dat er leven is. Er is pas sprake van een biosignatuur als de gassen in hoeveelheden voorkomen die alleen kunnen bestaan als er leven in het spel is. Als het leven plotseling zou uitsterven, en deze gassen niet meer voortdurend zou aanvullen, zouden ze onderling reageren en recombineren. Sommige zouden snel verdwijnen, en met hen ook de karakteristieke biosignaturen.

[3] Wanneer licht gepolariseerd is, hebben de elektrische en magnetische velden waaruit het bestaat een specifieke oriëntatie. Bij ongepolariseerd licht is de oriëntatie van de velden willekeurig, zonder voorkeursrichting. Ook in sommige 3D-bioscopen wordt van gepolariseerd licht gebruik gemaakt: afzonderlijke beelden, gemaakt met licht van verschillende polarisatie, worden via de polariserende filters van een speciale ‘polabril’ naar ons linker- en rechteroog geleid. Het onderzoeksteam mat de polarisatie van het aardlicht met een speciale modus van het FORS2-instrument van de VLT.

Meer informatie

De resultaten van dit onderzoek staan beschreven in het artikel ‘Biosignatures as revealed by spectropolarimetry of Earthshine’ van M. Sterzik et al., dat op 1 maart 2012 in het tijdschrift Nature verschijnt.

Het onderzoeksteam bestaat uit Michael F. Sterzik (ESO, Chili), Stefano Bagnulo (Armagh Observatory, Noord-Ierland, VK) en Enric Palle (Instituto de Astrofísica de Canarias, Tenerife, Spanje).

Het jaar 2012 staat in het teken van de vijftigste verjaardag van de oprichting van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO). ESO is de belangrijkste intergouvernementele astronomische organisatie in Europa en de meest productieve sterrenwacht ter wereld. Zij wordt ondersteund door vijftien landen: België, Brazilië, Denemarken, Duitsland, Finland, Frankrijk, Italië, Nederland, Oostenrijk, Portugal, Spanje, Tsjechië, het Verenigd Koninkrijk, Zweden en Zwitserland. ESO voert een ambitieus programma uit, gericht op het ontwerpen, bouwen en beheren van grote sterrenwachten die astronomen in staat stellen om belangrijke wetenschappelijke ontdekkingen te doen. Ook speelt ESO een leidende rol bij het bevorderen en organiseren van samenwerking op astronomisch gebied. ESO beheert drie waarnemingslocaties van wereldklasse in Chili: La Silla, Paranal en Chajnantor. Op Paranal staan ESO’s Very Large Telescope (VLT), de meest geavanceerde optische sterrenwacht ter wereld, en twee surveytelescopen: VISTA werkt in het infrarood en is de grootste surveytelescoop ter wereld en de VLT Survey Telescope is de grootste telescoop die uitsluitend is ontworpen om de hemel in zichtbaar licht in kaart te brengen. ESO is ook de Europese partner van de revolutionaire telescoop ALMA, het grootste astronomische project van dit moment. Daarnaast bereidt ESO momenteel de bouw voor van de Europese Extremely Large optical/near-infrared Telescope (E-ELT), een telescoop van de 40-meterklasse die ‘het grootste oog op de hemel’ ter wereld zal worden.

Links

• Onderzoeksartikel in Nature
• Foto’s van de VLT

Contact

Michael Sterzik
ESO
Santiago, Chile
Tel: +56 55 43 5216
Mobiel: +56 9 8819 3424
E-mail: msterzik@eso.org

Stefano Bagnulo
Armagh Observatory
UK
Tel: +44 2837 522928
E-mail: sba@arm.ac.uk

Enric Palle
Instituto de Astrofisica de Canarias
Tenerife, Spain
Tel: +34 922 60 + Ext. 5268
E-mail: epalle@iac.es

Richard Hook
ESO, La Silla, Paranal, E-ELT & Survey Telescopes Press Officer
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6655
Mobiel: +49 151 1537 3591
E-mail: rhook@eso.org

Marieke Baan (Perscontact Nederland)
ESO Science Outreach Network en NOVA Informatie Centrum
Tel: +31(0)20-5257480
E-mail: eson-netherlands@eso.org

Connect with ESO on social media