Op welke buitenaards werelden is de kans het grootst dat we leven tegenkomen? Iedere twee jaar publiceert Scientias.nl de top 10 kandidaten voor buitenaards leven. Dit jaar zijn er slechts twee nieuwe binnenkomers.

De afgelopen jaren worden steeds meer exoplaneten gevonden. Er is nog geen aardachtige exoplaneet gevonden waarvan astronomen met honderd procent zekerheid kunnen vaststellen dat er leven is. Daarvoor zijn telescopen nog niet goed genoeg. Wel weten onderzoekers onder welke omstandigheden het leven op aarde zich ontwikkeld heeft en of deze omstandigheden ook op andere exoplaneten mogelijk zijn. Eigenlijk vergelijken ze exoplaneten dus met onze planeet om vast te stellen of deze leven kunnen bevatten. Zo gaan wetenschappers ervan uit dat een planeet vloeibaar water moet kunnen bevatten wil er leven mogelijk zijn. Dat betekent dat een planeet niet te dicht bij zijn ster mag staan (dan verdampt het water), maar ook niet te ver weg (dan bevriest het water). En zo zijn er nog wel meer factoren die de wetenschap op dit moment nodig acht, wil buitenaards leven op een bepaalde planeet mogelijk zijn. NASA vatte de criteria als volgt samen: “Leefbare omgevingen moeten uitgebreide gebieden met vloeibaar water, omstandigheden die gunstig zijn voor de totstandkoming van complexe organische moleculen en energiebronnen die stofwisseling mogelijk maken, hebben.”

Criteria veranderen

Wetenschappers stellen bepaalde eisen aan een planeet, alvorens deze zich ‘leefbaar’ of ‘bewoonbaar’ mag noemen. Of buitenaards leven diezelfde eisen stelt, blijft nog even gissen. Het is best mogelijk dat we door de jaren heen ontdekken dat leven flexibeler is dan gedacht en ook op meer plaatsen dan gedacht kan ontstaan. In dit geval zullen de criteria moeten worden aangepast en zullen waarschijnlijk opeens veel meer planeten het stempel ‘leefbaar’ krijgen. Dat is dus een voortdurend proces van onderzoeken, ontdekken en onze ideeën omtrent buitenaards leven bijschaven.

Inmiddels zijn er meer dan 3.500 exoplaneten gevonden. In 2016 is het bestaan van 1458 exoplaneten bevestigd. Een record! Planeten die mogelijk bewoonbaar zijn, belanden in de Habitable Exoplanets Catalog. In februari 2013 publiceerden we de lijst voor het eerst. In oktober 2015 volgde een update. Dit is de derde keer dat we de tien beste kandidaten op een rij zetten:

10. EPIC 201367065 d (2015: 8e plaats)
De hekkensluiter van deze editie is EPIC 201367065 d. De kans is groot dat deze exoplaneet over twee jaar niet meer in de lijst staat. Moederster EPIC 201367065 is een rode dwergster. Om deze ster draaien drie superaardes. De buitenste superaarde bevindt zich in de leefbare zone. Deze exoplaneet is 1,5 keer groter dan de aarde en ontvangt 1,4 keer meer licht dan de aarde ontvangt. Hierdoor is het vrij warm op het oppervlak, maar mogelijk is er wel vloeibaar water te vinden. De exoplaneet EPIC 201367065 d is ongeveer 150 lichtjaar van de aarde verwijderd. Dit is relatief dichtbij, dus wie weet gaan we deze exoplaneet in de verre toekomst bezoeken.

Earth Similarity Index

Waar kijken onderzoekers precies naar wanneer ze vaststellen hoe sterk een planeet op de aarde lijkt? Naar verschillende dingen. Bijvoorbeeld naar de straal en ontsnappingssnelheid (de minimale snelheid waarmee een object zonder aandrijving van de planeet moet worden geschoten wil het niet op de planeet terugvallen, maar van de planeet vandaan blijven bewegen). Ook kijken onderzoekers naar de oppervlaktetemperatuur. Overigens tellen lang niet alle factoren die onderzoekers beoordelen, even sterk mee in het eindoordeel. Zo weegt de oppervlaktetemperatuur veel zwaarder dan bijvoorbeeld de straal.

9. Gliese 832c (2015: 7e plaats)
Gliese 832c staat een plek hoger en scoort 0.81 op de Earth Similarity Index. Gliese 832c is 5,4 keer zo zwaar als de aarde en doet 36 dagen over een rondje rond zijn ster Gliese 832. Dit is een rode dwergster, die veel minder fel en warm is dan onze zon. Hierdoor ontvangt Gliese 832c ongeveer evenveel energie van die ster als de aarde van de zon ontvangt. Volgens wetenschappers is het mogelijk dat op de planeet aardachtige temperaturen heersen. Ook zouden er grote verschillen zijn tussen de seizoenen. Tenminste: als we ervan uitgaan dat de atmosfeer van de planeet vergelijkbaar is met de atmosfeer van onze aarde. Als de atmosfeer een grotere dichtheid heeft – iets wat onderzoekers eigenlijk van de atmosfeer van superaardes verwachten – kan deze planeet wel eens veel te warm zijn voor leven.

8. K2-72 e (nieuw in de top 10)
De eerste nieuwe binnenkomer in de lijst van 2017 is K2-72 e. Het bestaan van deze exoplaneet werd in 2016 bevestigd. K2-72 e draait samen met drie andere rotsachtige planeten om de dwergster K2-72. K2-72 e is met een ESI van 0.82 de meest interessante wereld. De exoplaneet is 1,4 keer groter dan de aarde en doet er 24,2 dagen over om een rondje om zijn moederster te draaien. K2-72 e is niet makkelijk te bezoeken, want de afstand bedraagt 181 lichtjaar.

7. Kepler-452b (2015: 6e plaats)
In 2015 is er een aardachtige exoplaneet gevonden die om een zonachtige ster draait: Kepler-452b. Met een ESI van 0.83 is Kepler-452b een kandidaat voor buitenaards leven. De exo-aarde Kepler-452b is 60% groter dan de aarde en draait op een afstand van ruwweg 165 miljoen kilometer om zijn moederster. Dit betekent dat de exoplaneet 10% verder verwijderd is van zijn moederster dan de aarde van de zon. Een jaar op Kepler-452b duurt 385 dagen. Dat komt verrassend dicht in de buurt van een aards jaar. De ster Kepler-452 is 1,5 miljard jaar ouder dan de zon, waardoor de ster en de exoplaneet zes miljard jaar oud zijn. In de eerste vijf miljard jaar kreeg de exo-aarde minder energie van zijn ster dan de aarde van de zon ontvangt, maar dit verschil is nu gelijk getrokken. Dit komt doordat de ster langzaam heter en helderder wordt. Op dit moment is de ster Kepler-452 10% groter en 20% helderder dan de zon. De oppervlaktetemperatuur is gelijk. “Het is verbazingwekkend dat deze planeet zich al zes miljard jaar in de leefbare zone om een ster bevindt”, zegt data-analist Jon Jenkins van het Kepler-team. “Dit betekent dat leven meer tijd heeft gehad om zich te ontwikkelen. Tenminste… als alle ingrediënten voor leven aanwezig zijn.”

Artistieke impressie van Kepler-62e.

Artistieke impressie van Kepler-62e.

6. Kepler-62e (2015: 5e plaats)
In 2013 vond NASA’s Kepler-telescoop Kepler-62e. Deze exoplaneet bevindt zich op het binnenste randje van de leefbare zone rondom de ster Kepler-62. Kepler-62e is ongeveer 60 procent groter dan de aarde. “Kepler-62e heeft waarschijnlijk een heel bewolkte lucht en is warm en vochtig, zelfs op de polen,” vertelt onderzoeker Dimitar Sasselov van het Kepler-team. Maar is er ook leven? Misschien! “Het leven op deze planeten zou zich onder water afspelen, zonder gemakkelijke toegang tot metalen, elektriciteit of vuur voor het verwerken van metalen”, zegt onderzoeker Lisa Kaltenegger. “Desalniettemin is het een prachtige blauwe planeet.”

5. Kepler-442b (2015: 4e plaats)
Op een flinke afstand van 1.100 lichtjaar van de aarde treffen we de exoplaneet Kepler-442b aan. Een jaar op 442b duurt 112 dagen. Dit is kort, maar dat komt doordat deze exoplaneet om een rode dwergster draait. De planeet is 33% groter dan de aarde en de kans dat de exoplaneet rotsachtig is, is 60 procent. De kans is 97 procent dat Kepler-442b zich in de leefbare zone rondom Kepler-442 bevindt. “We weten niet zeker of deze planeet echt leefbaar is,” benadrukt onderzoeker David Kipping. “Het enige wat we kunnen zeggen, is dat het een veelbelovende kandidaat is.”

Artistieke impressie van Gliese

Artistieke impressie van Gliese 667C c.

4. Gliese 667C c (2015: 3e plaats)
Hoe hogerop we in de catalogus komen, hoe interessanter het natuurlijk wordt. Eén van de interessantere exoplaneten is Gliese 667C c, op zo’n 23 lichtjaar van de aarde. Deze exoplaneet staat al een tijdje in de top 10, maar daalt iedere twee jaar wel een plek. De planeet heeft een straal die 1,9 keer groter is dan die van de aarde. De geschatte oppervlaktetemperatuur doet ook aan aardse temperaturen denken: zo’n 27 graden Celsius. Met al die interessante eigenschappen is het geen wonder dat de planeet goed scoort op de Earth Similarity Index: een 0.84.

3. Kepler-296 e (2015: 2e plaats)
De bronzen plak gaat naar Kepler-296 e.Deze exoplaneet heeft een Earth Similarity Index van 0.85. De Amerikaanse ruimtevaartorganisatie NASA maakte het bestaan van deze planeet op 2 februari 2014 bekend. Kepler-296e is een superaarde met een straal die 1,75 keer groter is dan de radius van onze aarde. De planeet draait iedere 34,1 dagen om de rode dwerg Kepler-296. De kans is groot dat er vloeibaar water voorkomt op het oppervlak van deze exoplaneet. Het is wel een eindje reizen: 1.089 lichtjaar om precies te zijn.

2. Proxima Centauri b (nieuw in de top 10)
De hoogste nieuwe binnenkomer is Proxima Centauri b. Deze exoplaneet met drie ‘zonnen’ is een interessante kandidaat om te bezoeken. Bezoeken? Ja, de afstand tussen de aarde en deze exoplaneet is slechts vier lichtjaar. Klein genoeg voor een geavanceerd ruimtevaartuig – zoals Breakthrough Starshot van Stephen Hawking – om deze buitenaardse wereld van dichtbij te bewonderen. Hoewel deze exoplaneet in de achtertuin van ons zonnestelsel is gevonden, lijkt Proxima Centauri b niet op de aarde. Zo is Proxima Centauri een rode dwergster, die minder sterk schijnt als onze zon. Proxima Centauri b draait op een afstand van zeven miljoen kilometer om zijn moederster. Dit betekent dat het oppervlak van deze exoplaneet aan meer uv- en röntgenstraling wordt blootgesteld dan het oppervlak van de aarde. Als er water voorkomt op Proxima Centauri b, dan is er sprake van een oceaan op één helft van de planeet of een oceaan rond de evenaar.

Een artistieke impressie van Proxima Centauri b. Afbeelding: ESO / M. Kornmesser.

1. Kepler-438 b (2015: 1e plaats)
Kepler 438 b staat nog steeds bovenaan deze top 10. De in 2015 ontdekte exoplaneet heeft een ESI van 0.88. Kepler-438 b heeft 35 dagen nodig om een rondje om een rode dwergster te draaien. De exoplaneet is slechts 12 procent groter dan de aarde. Wetenschappers schatten de kans dat deze planeet rotsachtig is op 70 procent. Kepler-438 b ontvangt wel meer licht dan de aarde, waardoor het onzeker is of er echt buitenaards leven aanwezig is. Daarnaast ontvangt Kepler-438b – net als Proxima Centauri b – meer straling, waardoor er een kans is dat de exoplaneet geen atmosfeer heeft. De ‘dader’ is de moederster Kepler-438b, die gigantische zonnevlammen produceert. Deze zonnevlammen zijn tien keer krachtiger dan de krachtigste uitbarstingen op het oppervlak van onze eigen zon. We komen er ook niet makkelijk achter of er leven mogelijk is op Kepler-438 b, want de potentiële tweede aarde is 470 lichtjaar van ons verwijderd.

Planeet Gliese 581g was lang de beste kandidaat voor buitenaards leven. Tot bleek dat deze planeet helemaal niet bestond...

Planeet Gliese 581g was lang de beste kandidaat voor buitenaards leven. Tot bleek dat deze planeet helemaal niet bestond…

De catalogus verandert voortdurend. Zo telde deze in augustus 2012 nog zes planeten. In 2013 telde de catalogus nog negen exemplaren en nu – in 2017 – maar liefst 44 exoplaneten. 15 van deze 44 exoplaneten lijken op de aarde. De andere 29 stuks zijn veel groter. De kans is groot dat de lijst binnen vijf jaar uit honderd exo-aardes bestaat. Overigens zijn niet alleen mogelijk bewoonbare exoplaneten plekken om in de gaten te houden. Ook op diverse exomanen behoort leven wellicht tot de mogelijkheden. Ondertussen worden ook de telescopen steeds beter en worden de kansen om daadwerkelijk sporen van leven te vinden, dus groter. Wellicht kunnen we over enkele jaren dan ook vaststellen of mogelijk leefbare exoplaneten werkelijk bewoond zijn.