De zoektocht naar leven op andere planeten heeft een onwaarschijnlijk nieuw doelwit gekregen. De atmosferen van bruine dwergen – gasachtige objecten die het midden houden tussen een planeet en een ster – kunnen misschien leven herbergen.
Bruine dwergen zijn niet zwaar genoeg om aan kernfusie te doen; het proces waar een ster zijn energie uit haalt. Wel produceren ze warmte aan het begin van hun bestaan. Maar als ze eenmaal door hun brandstof heen zijn, koelen ze af.
‘Een van de redenen dat we geïnteresseerd zijn in bruine dwergen, is dat ze veel groter zijn dan de aarde’, zegt sterrenkunde Manasvi Lingam van de Harvard-universiteit. Ze koelen ook heel geleidelijk af, vervolgt hij, wat betekent dat ze lange tijd temperaturen kunnen hebben die geschikt zijn voor leven.
Europees-Japanse satelliet gaat wolken onderzoeken om klimaatmodellen te verbeteren
Ondanks hun ogenschijnlijke alledaagsheid is er nog veel onbekend over wolken en hun invloed op ons klimaat. De Europees-Japanse Earthcaresatelliet mo ...
Bewoonbaar volume
Lingam en collega’s berekenden dat het bewoonbare volume van de atmosfeer van een doorsnee bruine dwerg – plekken waar de druk en de temperatuur leven toelaten – wel honderd keer zo groot kan zijn als dat van planeten als de aarde.
Daar zitten zones tussen met temperaturen tussen -23 en 76 graden Celsius. In deze gebieden, waar de atmosfeer koel genoeg is om waterwolken te laten ontstaan, ligt de druk volgens Lingam tussen 0,1 en 1 bar. De bovenkant van dat bereik is ongeveer gelijk aan de druk op zeeniveau hier op aarde.
‘We hebben bewijs gevonden voor microben in verschillende lagen van de aardatmosfeer. Daardoor vroegen we ons af of iets vergelijkbaars zou kunnen gebeuren in de atmosfeer van een bruine dwerg’, zegt Lingam.
Van druppel naar druppel
Bacteriën kunnen fungeren als de zaadjes voor de druppeltjes waar wolken uit bestaan. Maar planeetwetenschapper Paul Byrne van de North Carolina State University wijst erop dat die bacteriën wel afkomstig zijn van het aardoppervlak of de onderste lagen van de atmosfeer. ‘Op grote hoogtes doen zulke bacteriën weinig. Ze bevinden zich in een slaaptoestand of ze zijn dood.’ Het is voor leven moeilijk om op zulke hoogtes te gedijen vanwege het gebrek aan waterdamp en doordat het er wordt blootgesteld aan ultraviolette straling.
Sterrenkundige Rory Barnes van de Universiteit van Washington zegt sceptisch te zijn over leven in de atmosferen van bruine dwergen. ‘Ik denk dat de kansen voor leven om te ontstaan en te overleven in zo’n gasachtige omgeving zo goed als nul zijn. Er kan wel een of ander freak event plaatsvinden waardoor leven van regendruppel naar regendruppel kan springen, maar je moet jezelf dan wel afvragen hoe groot de kans daarop is.’
Belangrijke elementen
Lingam en collega’s wijzen erop dat de belangrijkste elementen voor leven zoals wij dat kennen te vinden zijn in bruine dwergen. Het gaat onder meer om koolstof, waterstof, zuurstof, stikstof, fosfor en zwavel.
Maar astrobioloog Abel Méndez van de Universiteit van Puerto Rico te Arecibo zegt dat bruine dwergen mogelijk te weinig van deze elementen bevatten voor leven. ‘Je hebt niet de concentraties die nodig zijn om een volledige levenscyclus in stand te houden, zelfs als het gaat om microbieel leven dat niet veel nodig heeft.’
Stabieler oppervlak
Sommige bruine dwergen beschikken over planeten. Misschien is het waarschijnlijker dat leven op deze planeten ontstaat dan op de bruine dwergen zelf.
Lingam en collega’s hebben ook de bewoonbare zones voor zulke planeten onderzocht. Ze concludeerden dat de kans dat ze leven herbergen klein is als de bruine dwerg waar ze omheen cirkelen minder dan dertig keer zoveel weegt als Jupiter. Maar ze berekenden ook dat er misschien wel net zoveel planeten geschikt voor leven rond de zwaardere bruine dwergen te vinden zijn, als rond zwaardere sterren. Deze omgevingen zouden dus nog steeds interessant kunnen zijn voor de zoektocht naar exoplaneten met tekenen van leven.
‘Dat is veel aannemelijker’, zegt Méndez. ‘Aardachtige planeten rond bruine dwergen hebben een veel stabieler oppervlak. In elk geval voor microbieel leven is dat veel geschikter dan de atmosfeer van wat voor planeet dan ook.’
Het onderzoek is gepubliceerd in The Astrophysical Journal.