Zoek gewoon naar hun schaduw!

Bestaat er leven buiten onze planeet? Het is een eeuwenoude vraag die menig wetenschapper bezighoudt. Toch hebben we tot op heden nog niet veel vooruitgang geboekt in het vinden van een antwoord. Maar wat als we de jacht op aliens over een hele andere boeg gooien?

Exoplaneten
Ondanks dat er ondertussen al meer dan 4200 planeten buiten ons zonnestelsel zijn ontdekt, is er op nog geen enkele leven gevonden. Verschillende methodes om na te gaan of er ergens leven bestaat, zijn tot op heden onsuccesvol gebleken. En dat terwijl er al heel wat manieren de revue hebben gepasseerd. Denk aan het zoeken naar zogenaamde ‘technosignaturen’; tekenen van technologie die mogelijk door geavanceerde buitenaardse beschavingen zijn ontwikkeld. Daarnaast zoeken astronomen ook naar biosignaturen: biologische sporen van leven. Deze kun je bijvoorbeeld vinden in de atmosfeer van een bewoonde planeet. Tot nu toe leverde deze inspanningen helaas nog niets op. Maar onderzoekers geven zich nog niet gewonnen.


Vegetatie
Hoewel wetenschappers al heel wat uit de kast hebben gehaald om leven op een andere planeet te ontdekken, hebben we nog niet gekeken naar complex, niet-technologisch leven zoals vegetatie. En dat is zeker de moeite waard, zo beweren onderzoekers in een nieuwe studie. Het team ontwikkelde een techniek om te bepalen of een specifiek, meercellig of complex maar niet technologisch leven voorkomt op een planeet buiten ons zonnestelsel. Het team concentreerde zich op de meest voorkomende meercellige levensvormen op aarde: bomen. En meer specifiek: hun schaduwen.

Bomen
Het team vermoedt dat een overvloed van rechtopstaand, fotosynthetisch, meercellige levensvormen (bomen dus) schaduwen werpen onder hoge hoeken van de zon, waardoor ze zich onderscheiden van eencellig leven. “De aarde heeft meer dan drie biljoen bomen,” licht onderzoeker Chris Doughty toe. “Elk werpt een schaduw op een andere manier dan levenloze objecten. Als je ’s middags naar buiten gaat, zijn bijna alle schaduwen afkomstig van menselijke objecten of planten. Er zouden op dit tijdstip van de dag maar bar weinig schaduwen zijn als er geen meercellig leven bestond.”

Deze afbeelding toont de schaduwtheorie van de onderzoekers. Afbeelding: Northern Arizona University

Door met toekomstige ruimtetelescopen op dit soort schaduwen te jagen, kunnen we – in theorie – bepalen of er vergelijkbare levensvormen op exoplaneten voorkomen. Al zijn er nog wel wat obstakels te overbruggen. “Het moeilijke is dat een toekomstige ruimtetelescoop waarschijnlijk maar één pixel heeft om te bepalen of er leven op een exoplaneet bestaat,” vertelt onderzoeker Andrew Abraham. “Dus dan luidt de vraag: kunnen we schaduwen van meercellig leven detecteren met één enkele pixel?”


Kraters
Met slechts één pixel om mee te werken, wilde het team achterhalen of schaduwen die door telescopen worden gedetecteerd daadwerkelijk gekoppeld kunnen worden aan meercellig leven en andere kenmerken, zoals kraters, buiten beschouwing laten. “Er is gesuggereerd dat kraters schaduwen kunnen werpen die lijken op die van bomen,” zegt onderzoeker David Trilling. “In dat geval zou ons idee niet werken.”

Experiment
Om dit te testen, reisden de onderzoekers af naar het noorden van Arizona waar Apollo-astronauten trainden voor hun missie naar de maan. Op verschillende tijdstippen werden er drones losgelaten om vast te stellen of kraters wel of niet voor soortgelijke schaduwen als bomen kunnen zorgen. Met behulp van de POLDER-satelliet (dat staat voor Polarization and Directionality of the Earth’s Reflectances) testte het team hun theorie vervolgens op grote schaal. De onderzoekers bekeken schaduwen op aarde vanuit verschillende hoeken van de zon en op verschillende tijdstippen op de dag. De resolutie werd iets aangepast, om na te bootsen hoe de aarde er voor een verre waarnemer onder één enkele pixel uit zou zien, terwijl deze rond de zon draait. Vervolgens vergeleek het team dit met vergelijkbare gegevens van Mars, de maan, Venus en Uranus.

Het team ontdekte dat meercellig leven op bepaalde plekken op onze planeet – daar waar bomen in groten getale voorkomen – te onderscheiden is. Maar meercellig leven detecteren met slechts één pixel bleek een stuk moeilijker. Toch heeft Doughty er vertrouwen in dat hun techniek kan werken en dat toekomstige ruimtetelescopen in staat zullen zijn om schaduwen op te vangen. “Als elke exoplaneet maar uit één pixel zou bestaan, kunnen we de techniek in de komende decennia mogelijk gebruiken om meercellig leven te vinden,” zegt hij. “Als er echter meer pixels nodig zijn, moeten we mogelijk langer op technologische verbeteringen wachten voordat we kunnen achterhalen of er meercellig leven op exoplaneten bestaat.”

Helaas…
…leverde ook een onlangs grootschalige zoekactie naar buitenaards leven in 10 miljoen stersystemen niets op. Tijdens het onderzoek werd er met behulp van de Murchison Widefield Array (MWA) Telescope gezocht naar radiogolven, uitgezonden door geavanceerde buitenaardse samenlevingen. Maar jammer genoeg gaven de aliens geen gehoor. Astronomen geven het echter nog niet op. Want de hoop is dat nieuwe, gevoeligere apparatuur mogelijk wel zal leiden tot de ontdekking van intelligente beschavingen.