MEEM'64, Evolutie, Ideeën, Taal en Creativiteit

Gerard van de Schootbrugge (alias Gerard Espunt)

Gepubliceerd op 12 januari 2023



Exoplaneten en hun mogelijke bewoners. Deel 1.

Proloog

Op het moment dat ik dit neerschrijf is het vijf uur in de middag van 11 januari 2023. Ik heb net besloten om het onderstaande nu eerst maar eens rond te sturen omdat ik de afgelopen tijd telkens weer werd verrast door de actualiteit. Ik probeer al enige tijd om een beeld te schetsen van onze snel groeiende inzichten in het ontstaan van planeten en de mogelijkheden van het voorkomen van leven. Het laatste vooralsnog alleen op onze eigen Aarde, maar de jacht op buitenaards leven levert bijna dagelijks nieuwe gegevens en nieuwe stof tot nadenken op. Als nagelnieuw voorbeeld een artikel van Avi Loeb. Onthoudt die naam want hij zal nog regelmatig opduiken.

Gisteren, 10 januari 2023, stuurde Avi Loeb aan zijn volgers een bericht met als titel: 

The Pleasure of Figuring Out the Location of the First Interstellar Meteor

 

Avi Loeb is een gezaghebbende astronoom die de laatste tijd met zijn duizelingwekkende ideeën nogal wat onrust veroorzaakt onder zijn wetenschappelijke medebroeders die veelal wat terughoudender zijn als het gaat om een thema als buitenaardse intelligenties en alles wat daar mee te maken heeft. Avi Loeb durft het wel en hij rammelt flink aan de poort. Een serieuze wetenschapper, zeker geen UFO-gekkie.

Avi Loeb is hoofd van het recent gestarte Galileo Project dat zich richt op systematisch wetenschappelijk onderzoek naar bewijzen voor het bestaan van buitenaardse objecten met een technologisch karakter (dus niet langs natuurlijke weg gevormd). Loeb is verbonden aan de befaamde Universiteit van Harvard, was tot voor kort voorzitter van het bestuur van het Astronomy Department, en vervult en vervulde verschillende belangrijke adviesfuncties binnen de Amerikaanse samenleving.

De meteoor waarvan in de titel sprake is, betreft een object dat op 8 januari 2014 in de Grote Oceaan kletterde en dat van buiten ons zonnestelsel kwam. Baanberekeningen lieten dat zien. Zeer ongewoon. Door ons gespotte kometen en meteoren hadden tot nog toe altijd een oorsprong in ons eigen zonnestelsel. Loeb gaat binnenkort op de oceaanbodem naar brokstukken van het hemellichaam zoeken. Hij wil weten of het een stuk “ruimtepuin” is geweest of een ronddolend ruimtevaartuig van niet-aardse oorsprong dat misschien al miljoenen jaren onderweg is geweest. Dat laatste is natuurlijk heel bijzonder!
Wat tot voor kort nog werd weggezet als Science Fiction begint men nu serieus te nemen. En daar zijn goede redenen voor. Welnu, daar gaat mijn verhaal, met hier het eerste deel, over.

Huiveringwekkende verwondering

Ik weet niet of het in deze tijd van mobieltjes en lucht- / lichtvervuiling nog veel gebeurt: ’s nachts bij heldere hemel in verwondering de blik omhoog richten en dan huiveren bij het gevoel van onmetelijkheid en mysterie. En, tussen hoop en vrees, bedenken dat er misschien ver weg, heel ver weg, wezens met dezelfde of andere intenties onze kant op turen? Zoals SF-pionier H.G. Wells op een angstaanjagende wijze beschreef in zijn befaamde boek War of the Worlds dat in 1898 verscheen. Dit waren de beginwoorden:

“No one would have believed in the last years of the nineteenth century that this world was being watched keenly and closely by intelligences greater than man's and yet as mortal as his own... Yet across the gulf of space, minds that are to our minds as ours are to those of the beasts that perish, intellects vast and cool and unsympathetic, regarded this earth with envious eyes, and slowly and surely drew their plans against us.”

Weinig interplanetaire solidariteit! De onwetende mensheid stond een invasie van Marsbewoners te wachten. En geheel in lijn met de toestand van onze huidige wereld, 125 jaar later, waren het uiteindelijk aardse virussen die het verschil maakten. De Martianen bleken weerloos tegen dit “geheime wapen”. Geen afweer.

Feit en fictie

Kaart van het Marsoppervlak door Giovanni Schiaparelli uit 1888 met daarop aangegeven een stelsel van waterkanalen en de conclusie dat dit het werk van intelligente wezens geweest moest zijn.

Het idee van intelligent leven op Mars kwam niet zo maar uit de lucht vallen. De Italiaanse astronoom Giovanni Schiaparelli had in de jaren tachtig van de 19de eeuw het oppervlak van de planeet Mars zorgvuldig verkend en had een gedetailleerde kaart geproduceerd waarop volgens hem opmerkelijke structuren voorkwamen die hij interpreteerde als kanalen waarmee water van de polen naar de equator wordt getransporteerd. Dat moest dus wel het werk van intelligente wezens zijn. De hier getoonde kaart stamt uit 1888 en zorgde voor veel opwinding. H.G. Wells gaf er tien jaar later zijn eigen fantasierijke draai aan.

Het leuke van kunst is dat de kunstenaar een eigen wereld kan scheppen. Met vakmanschap en verbeeldingskracht moet hij zijn publiek proberen te verleiden zich te verplaatsen in een andere wereld, een andere tijd. Waar zelfs andere natuurwetten kunnen gelden. Waar het sociaal en biologisch heel anders toe kan gaan. Hobbits bestaan ook niet, net zo min als pratende bomen, maar Tolkien laat je erin in geloven. Het is wel belangrijk dat het verhaal intern consistent is. Het moet ook in de alternatieve werkelijkheid “kloppen”.

Amazing Stories was in 1926 het eerste tijdschrift dat geheel gewijd was aan Science Fiction. Op de afbeelding een de omslagprent met een beeld van de The war of the worlds naar een boek van H.G. Wells.


Een bezoek aan de maan was al vroeg een gewild thema: Lucianus van Samosata (160 n. Chr.), Johannes Kepler (1620), Cyrano de Bergerac (1657). Befaamde SF-auteurs waren later Jules Verne en H.G. Wells. Science fiction als een commercieel literair genre bestaat sinds 1926. In dat jaar verscheen in VS Amazing Stories, het eerste tijdschrift dat volledig gericht was op het sciencefictiongenre. Na WO 2 wordt het genre pas echt populair, in de literatuur maar later ook in de film en op tv. En niet te vergeten het hoorspel.

Voor de oorlog al veroorzaakte de hoorspelbewerking van War of the Worlds, ik noemde het al, een massale paniek in de VS. In belangrijke mate het gevolg van het brede geloof in buitenaardse wezens en de vertelvorm die men had gekozen: een opeenvolging van nieuwsberichten die verraderlijk levensecht klonken.


Zelf was ik in mijn prille jeugd (jaren vijftig) totaal verslaafd aan Monus de Man van de Maan (hoofdfiguur in enkele jeugdboeken van A.D. Hildebrand), een gek mannetje met een grappig brabbeltaaltje dat op zondagmiddag om half zes via de luidspreker onze kinderwereld binnen kwam dreutelen. Een paar jaar later, en een een paar jaar ouder (vanaf oktober 1955), had het hoorspel Sprong in het Heelal een vergelijkbare uitwerking, maar dan voor de grote mensen. Voor de kleintjes was het te laat en veel te eng. De betovering van het radiogeluid, door hoorspelregisseur Leon Povel vormgegeven, ging in mijn herinnering aanzienlijk veel verder dan de verleiding van het latere tv-beeld. Het hele land bleef thuis voor de beklemmende avonturen van Jeff, Doc, Mitch en Jimmy, de bemanning van de maanraket Luna.

Science Fiction wordt populair 

Befaamde SF-schrijvers waren in de naoorlogse periode waren onder meer: A.E. van Vogt die al in 1945 de toon had gezet met zijn Nul-A-trilogie, in 1951 op de voet gevolgd door Isaac Asimov met zijn Foundationtrilogie. Robert A. Heinlein schreef Dubbelster en Vreemdeling in een vreemd land, een meesterwerk. Stanisław Lem publiceerde in 1961 Solaris, Frank Herbert maakte in 1963 naam met Duin en Arthur C. Clarke verraste in 1968 de wereld met 2001: A Space Odyssey. En zo waren er meer. Een vruchtbaar en belangrijk genre, dat overigens door mannen meer werd gewaardeerd dan door vrouwen. Het waren dan ook vooral ideeënstudies, meer dan sociaal-psychologische drama’s.


SF, een bijzonder genre dat na een periode van grote populariteit, Meulenhoff en Bruna publiceerden veel titels in pocketformaat, de laatste decennia wegzakte maar dat nu een revival lijkt te beleven. Uiteraard niet uitsluitend met ruimtevaartgerelateerde onderwerpen. De moderne wetenschap en techniek hebben voldoende andere nieuwe thema’s in portefeuille die evenzeer de potentie bezitten om onze toekomst ingrijpend te beïnvloeden en die ook om die reden een uitdaging vormen voor de fantasierijke geest.


Opvallend is dat veel enthousiaste SF-lezers werkzaam zijn in wetenschap en techniek (ingenieurs, natuurkundigen, IT-specialisten, enz.). Vaak heeft het lezen van sciencefiction in hun jeugd hen gestimuleerd om in deze richtingen verder te studeren. Bekende voorbeelden zijn Elon Musk en Jeff Bezos. De laatste was totaal verslingerd aan de A wrinkle in Time, een SF-jeugdboek van Madeleine L'Engle dat in 1962 voor het eerst verscheen en een wereldsucces werd.

Een in het kader van dit artikel beroemd voorbeeld van een specifieke liefhebber is de Britse kosmoloog Fred Hoyle. Hij liet in de jaren vijftig de rol zien van sterren als producenten van alle chemische elementen zwaarder dan waterstof en helium, had een eigen visie op de ontwikkeling van het heelal: de “steady state” hypothese, introduceerde voor de concurrerende hypothese (het uitdijende heelal) de wat laatdunkende kreet Big Bang (die uiteindelijk een geuzennaam zou worden), verdedigde het idee dat het leven op Aarde van buitenaardse oorsprong is, panspermia, en schreef daarnaast nog enkele SF-boeken waaronder in 1959 het opmerkelijke The Black Cloud. Astronomen vangen signalen op die van een enorme interstellaire wolk van gas en ijsdeeltjes met daarop organisch materiaal afkomstig blijken te zijn. De wolk blijkt een collectieve intelligentie te bezitten.

Afstand houden

De gevestigde wetenschap is, op een enkele uitzondering na, altijd met een grote boog om het ET-thema heen gelopen. Niet geheel onbegrijpelijk. Afbreukrisico! En het dodelijke gevaar dat als je een geïnteresseerde vinger uitsteekt, je hele hand verloren gaat. Vanaf dat moment zul je bedolven worden onder een verstikkende toestroom van gekken, gelovigen, fanaten, aandachtzoekers, betweters, wereldverbeteraars, complotdenkers, kortom, een kleverige substantie die jouw wetenschappelijke carrière verpulvert en jouw rust voor altijd verstoort. En je zult niet alleen te maken krijgen met het thema buitenaardse intelligentie, maar ook met een vloedgolf van andere onbegrepen en/of onbewezen overtuigingen die we gemakshalve onderbrengen in de categorie paranormale verschijnselen. En reken maar dat er voldoende vrij- en dwarsdenkers zijn die zichzelf capabel genoeg vinden om al deze ingrediënten in een grote soep samen te brengen. Het kost je je wetenschappelijke prestige en is zeer slecht voor je gezondheid.

Dat alles neemt niet weg dat het thema buitenaards leven en buitenaardse intelligenties een grote aantrekkingskracht blijft uitoefenen. Op het grote publiek maar toch ook op de wetenschap. Ik herinner me nog dat ik, lang geleden, aan de bar in gesprek raakte met professor Jaap Kistemaker, een gezaghebbend fysicus en toen directeur van het FOM-Instituut voor Atoom- en Molecuulfysica (AMOLF) in Amsterdam. De bar hoorde bij het hotel waarin een congres over oppervlaktefysica plaatsvond. Op een zeker moment viel de naam Uri Geller. Dit was een Israeliër die in de jaren zeventig van de vorige eeuw veel opzien baarde met zijn claim dat hij in staat was op afstand door breinkracht invloed uit te oefenen op fysieke objecten (telekinese). Hij beweerde dat buitenaardse wezens hem zijn bovennatuurlijke eigenschappen hadden bezorgd. Dat is nogal wat. Uri liet op tv wat sterke staaltjes zien (buigende en brekende lepels en oude klokken die zo maar weer begonnen te tikken) en zaagde daarmee indirect aan de poten van de klassieke fysica. Die hield zich wijselijk stil. Maar Jaap Kistemaker ging meestal zijn eigen weg en vaak met succes. Hij vertelde mij dat hij Geller op een stille zaterdagochtend had uitgenodigd op zijn instituut om in alle rust wat experimenten te doen. En hij had waargenomen dat er enkele onverklaarbare zaken waren voorgevallen. Hij vertelde mij dat hij er geen chocola van kon maken en het toen maar had opgegeven.
Hoe mooi zou het zijn geweest, zeker ook voor de fysica, als Uri inderdaad over opmerkelijke eigenschappen had beschikt. Hij had pech. Er kwam een debunker op zijn pad. Beroepsgoochelaar en illusionist James Randi die wat minder makkelijk om de tuin was te leiden dan de veelal naïeve en goedgelovige wetenschappers. Uri Geller bleek een handige showman en verdween al snel van de voorpagina’s. Veel eerder al, in 1882, waren befaamde fysici, zoals Thomson, Crookes en Rayleigh in Egeland nauw betrokken bij de oprichting van de Society for Psychical Research (SPR). Zij waren zeer geboeid door het Spiritisme maar betoonden zich uiteindelijk ook meer gelovigen dan kritische onderzoekers. Contact met onze overleden dierbaren, wie wilde dat niet? Maar ook zij kwamen bedrogen uit. De wetenschap had zijn lesje wel geleerd.

Buitenaardse planeten. Bestaan ze? En waar dan?

Terug naar ons thema. In de jaren vijftig waren we bekend met de samenstelling van ons zonnestelsel. We wisten genoeg van de omstandigheden op andere planeten om ernstig te twijfelen aan het voorkomen van buitenaards leven. Het voorkomen van planeten bij andere sterren werd waarschijnlijk geacht maar pogingen om ze ook op te sporen waren er niet. Men beschikte gewoonweg niet over de waarnemingsmiddelen die daarvoor nodig waren. Vergeleken met een moederster zijn planeten nietige objecten die ook nog eens volkomen overstraald worden door hun zon. Direct waarnemen met een grote telescoop kon je wel vergeten. Maar er waren wel slimme trucs te bedenken.

De astronoom Otto Struve had een paar goeie in huis, maar hij werd genegeerd. Hij kwam in 1952 al met suggesties hoe je zogenoemde exoplaneten op het spoor kon komen. Ze direct in beeld brengen was inderdaad een flinke brug te ver. Maar het moest volgens hem wel mogelijk zijn om bijvoorbeeld het periodiek “wiebelen” van de moederster te detecteren als daar een flinke planeet omheen draaide. Dit wiebelen ontstaat omdat ster en planeet samen om hun gemeenschappelijke zwaartepunt draaien. Het effect op de moederster is klein omdat de massa van de moederster veel groter is dan die van de planeet. Maar langs deze indirecte weg waren er mogelijkheden om het zogenoemde Dopplereffect te benutten bij de analyse van het licht van de bewegende lichtbron. Ook een ander, klein, effect was volgens Struve bruikbaar om langs indirecte weg de aanwezigheid van exoplaneten aan te tonen. Als een planeet, tussen de Aarde en de moederster langs draait, een zogenoemde transitie, zal hij wat licht van de ster tegenhouden. De helderheidsdip zou meetbaar moeten zijn.

Beide suggesties werden pas zo’n veertig jaar later tot toepassing gebracht. Het heeft dus even geduurd voor de wereld van de astronomen rijp was voor dit onderzoeksgebied. Lange tijd werd de kostbare waarnemingstijd van de grote telescopen toegewezen aan de studie van andere, meer urgent geachte kosmische vraagstukken. Maar nu is er geen meer houden meer aan. Er is intussen een heel pakket aan technieken ontwikkeld waarmee al meer dan 5000 exoplaneten zijn opgespoord. We zullen er in  de volgende aflevering wat meer over vertellen.

Gevonden! Of toch niet?

De ontdekking van de eerste exoplaneet levert uiteraard eeuwige roem op. En zoals vaak ontstond daar verwarring over. Op 6 oktober 1995 maakten de sterrenkundigen Michel Mayor en Didier Queloz  van de Universiteit van Genève de ontdekking bekend van een exoplaneet die op een afstand van "slechts" 8 miljoen km om de ster Pegasi 51 in het sterrenbeeld Pegasus draait. Onze afstand tot onze zon is altijd nog 150 miljoen kilometer. De op onze zon gelijkende Pegasi 51 staat op een afstand van de aarde van 50,9 lichtjaar. De onderzoekers hadden de bovengenoemde “wiebelmethode”toegepast.

Maar al in 1992 hadden Aleksander Wolszczan en Daile Frail twee exoplaneten ontdekt die echter bleken te draaien om een pulsar, het restant van een ster die door een supernova-explosie aan zijn einde was gekomen. Dat telde niet vond men. Vreemde opvatting lijkt me.

En we zijn er nog niet, want nog wat eerder, hadden Gordon Walker, Stephenson Yang en Bruce Campbell (Universiteit van British Columbia, Canada) ook al een exoplaneet ontdekt. Dat nieuws meldden ze in 1987 op een congres in Vancouver. Maar de ontvangst was zo lauw, dat ze zelf ook begonnen te twijfelen aan hun ontdekking en hun claim uiteindelijk weer introkken. Kenmerkend voor de kritische, zo niet arrogante reactie op dit nieuws was het volgende commentaar van een van de congresbezoekers:

[Campbell]’s professional colleagues weren”t as impressed [as the press]. One astronomer told The New York Times he wouldn’t call anything a planet until he could walk on it. No one even attempted to confirm the results.

Toen men later nog eens goed naar de betrokken ster gingen kijken bleek dat er wel degelijk een exoplaneet omheen draaide. Het ging om de ster Errai in het sterrenbeeld Cepheus, op een afstand van 45 lichtjaar. Vlakbij, dus. Hoewel?

Misschien is het nuttig om hier nog even in te zoemen op de onvoorstelbaar grote afstanden waarmee wij in de kosmos te maken hebben. Een lichtjaar is de afstand die het licht in een jaar aflegt en dat is toch een flink stuk als we bedenken dat de lichtsnelheid ongeveer 300.000 km per seconde bedraagt. In een jaar is dat 9 460 000 000 000 kilometer, ruwweg 9,5 biljoen kilometer! De menselijke maat, gemeten in meters en jaren, is hier dan ook volstrekt irrelevant.

Eenzame ruimteverkenners


De trajecten van de in 1977 gelanceerde ruimteverkenners, Voyagers 1 en 2. Op de afbeelding hun baan  door het zonnestelsel voordat ze hun eenzame tocht in de onmetelijke interstellaire ruimte begonnen.

In 1977 werden twee ruimteverkenners gelanceerd, bedoeld om de buitenplaneten in ons zonnestelsel van nabij te bekijken. In augustus 2012 passeerde de Voyager 1 de grens van de invloedssfeer van de zon (de heliosfeer) en begon aan een praktisch eindeloze reis door de ruimte. Een ruimte die vooral leeg is. De eenzame verkenner had toen een snelheid van 17 km per seconde. Een paar jaar later passeerde ook de Voyager 2, die een andere baan had gevolgd, deze grens. Twee eerdere verkenners, de Pioneers 10 en 11, hadden al eerder ons zonnestelsel verlaten maar op 17 februari 1998 “passeerde” de Voyager 1 de Pioneer 10 als het verst van de Aarde verwijderde ruimtevaartuig.
De Voyager 1, op dit moment voortvliegend met een snelheid van 540 miljoen kilometer per jaar (ten opzichte van de Aarde) zou er nog altijd ruim tachtigduizend jaar over doen om de afstand van één lichtjaar af te leggen. Een reis naar de eerst ontdekte exoplaneet (bij de ster Errai) op een afstand van 45 lichtjaar zou dan dus meer dan drie miljoen jaar duren!

De beide Voyagers voerden een bijzondere gouden grammofoonplaat met daarop een boodschap voor het geval ze onderschept zouden worden door een buitenaardse intelligentie.














1977. De Voyager met de plek waar de gouden grammofoonplaat was bevestigd.



De cover van de grammofoonplaat die mee ging met de beide Voyagers die in 1977 op pad werden gestuurd en nu het zonnestelsel hebben verlaten. Een boodschap van de mensheid aan een mogelijke buitenaardse ontvanger.  Op de cover staan aanwijzingen hoe de plaat moet worden afgelezen.

Linksboven een simpele tekening van de grammofoonplaat en van de bijgesloten naald. De naald staat in de juiste startpositie. Binair staat aangegeven op welke snelheid de plaat moet worden afgedraaid (3,6 sec per rotatie). Om de tijdschaal een universele betekenis te geven is als eenheid een fundamentele quantumsprong in een waterstofatoom gebruikt. Rechts staat uitgelegd hoe de signalen kunnen worden omgezet in afbeeldingen. Linksonder (de ster) is bedoeld om de kosmische locatie van de afzender aan te geven. De afstand to 14 pulsars, hemellichamen die met een voor elke pulsar heel specifieke en een extreem nauwkeurige frequentie signalen uitzenden die met een radiotelescoop kunnen worden opgevangen.


De gouden grammofoonplaat aan boord van de beide Voyagers. De plaat bevat audio-informatie, zoals ‘mensengeluiden’ groeten in 50 talen en muziek van Bach tot Chuck Berry. De astronoom Carl Sagan die dit deel van het Voyager-project leidde, had ook graag de Beatles met ‘Here comes the sun’ toegevoegd. Platenmaatschappij EMI gaf geen toestemming. Je zou het een gemiste kans kunnen noemen. Verder gecodeerde wetenschappelijke inzichten (zoals het DNA) en veel beeldinformatie met bv. ook afbeeldingen van dieren en planten. Maar ook de registratie van een uur hersengolven van een van de medewerkers.


We merken nog op dat er nu dus vier Aardse verkenners zijn die, gestuurd door het spel van de zwaartekracht, de ruimte doorkruisen. Daarmee zullen het voor buitenaardse wezens objecten zijn die in hun beleving behoren tot een nieuw aandachtsterrein: de ruimtearcheologie. Sporen van een “oude beschaving” in dit geval afkomstig van de exoplaneet Aarde die deel uitmaakt van het planetenstelsel van de ster Sol. 
Dit idee van ruimtearcheologie is recent actueel geworden na de passage door ons eigen zonnestelsel van een opmerkelijk ruimte-object dat de intrigerende naam Oemuamua heeft gekregen. Het inspireerde Avi Loeb om eens met een open instelling naar de ruimte kijken, zeker ook omdat we nu weten dat exoplaneten overvloedig voorkomen. De waarschijnlijkheid van buitenaards leven neemt daarmee natuurlijk sterk toe. En zoals altijd geldt ook hier de gevleugelde uitspraak van Johan Cruijff: “Je ziet het pas als je het doorhebt.”. In het volgende deel staat de vorming van planeten en planetenstels centraal. Daarnaast zullen we aandacht besteden aan de wijze waarop nu met succes grote aantallen exoplaneten worden opgespoord.

Gerard van de Schootbrugge, 12 januari 2023