Een planeet vol leven?

Toen Sir John Frederic William Herschel op een heldere augustusnacht zijn telescoop op de maan richtte, zag hij iets vreemds. In een onregelmatige keten stonden op het maanoppervlak structuren die leken op obelisken. Of waren het misschien slanke piramides?
Aan de telescoop kon het niet liggen. Het was de krachtigste telescoop die ooit gebouwd was. En eigenlijk lag het ook niet aan Sir John Frederic William Herschel. Zijn vader, William Herschel, had 50 jaar eerder planeet Uranus ontdekt en had de sterrenhemel van het noordelijk halfrond in kaart gebracht. Zelf was zoonlief naar Zuid-Afrika afgereisd, om de sterrenhemel van het zuidelijk halfrond in kaart te brengen.

De Moon hoax

Sir John Frederic William Herschel keek nog eens nauwkeuriger naar de maan. Ja hoor. Watervallen… Allemaal watervallen te midden van een weelderige plantengroei.
Het stond te lezen in het New Yorkse dagblad the Sun van 25 augustus 1835:

“To render our enthusiasm intelligible, we will state at once, that by means of a telescope of vast dimensions and an entirely new principle, the younger Herschel, at his observatory in the Southern Hemispere…has obtained a distinct view of objects in the moon, fully equal to that which the unaided eye commands of terrestrial objects at the distance of a hundred yards; has affirmatively settled the question whether this satellite be inhabited, and by what order of being…”

En daar bleef het niet bij. Want in de daarop volgende editie verschenen er maanbizons, rechtoplopende, staartloze bevers, minizebra’s en andere gedrochten. Zelfs een echte eenhoorn trippelde rond tussen het weelderige lover. Het nieuws sloeg in als een meteoriet. Veel gekker kon het niet worden.
Maar dat werd het wel. Want toen Sir John Frederic William Herschel nog eens goed keek,  zag hij tussen die rondschuifelende buitenaardse menagerie iets humanoïds:

“They averaged four feet in height, were covered, except on the face, with short and glossy copper-colored hair, and had wings composed of a thin membrane, without hair, lying snugly upon their backs, from the top of the shoulders to the calves of the legs.”

Verspertilio homo

Een plaatje van deze vleermens verduidelijkte wat Sir John Frederic William Herschel zoal gezien had tijdens zijn nachtelijke tele-escapades. Vespertilio homo noemde hij zijn ontdekking. Batman zouden we tegenwoordig zeggen.

De reeks artikelen eindigde ermee, dat de assistent van de grote astronoom per ongeluk de telescoop op de zon had gericht in plaats van op de maan. Daardoor waren de lenzen stukgebrand. Jammer.

Intussen begonnen steeds meer mensen zich af te vragen of het wel goed ging met Sir John Frederic William Herschel daar in het verre Zuid-Afrika. Al dat nachtelijk getuur door die kokerkijker kan toch niet goed zijn voor het menselijk gestel. Ze begonnen brieven te schrijven. Vragen hadden ze.

Sir John Frederic William Herschel (bron: Wikipedia)

Aanvankelijk vond de grote astronoom het wel lollig, maar toen er steeds meer brieven binnenkwamen, was Sir John Frederic William Herschel niet meer so amused. Wie had dit op zijn geweten? Hij wist van niks.
De onverlaat was Richard Adams Locke, redacteur bij the Sun, die vond dat zijn krant te weinig gelezen werd. Dank zij de desinformatie die hij verspreidde nam de oplage ineens met 20.000 toe en daarmee de advertentie-inkomsten. Niet gek voor een beginnende krant.

Desinformatie

Desinformatie loont blijkbaar. Tenminste zo lang we ons bij de neus willen laten nemen. Met het verhaal dat er vleermensen op de maan leven kon je in 1835 nog aankomen. Nu moeten we verder de ruimte in kijken. Voorbij ons zonnestelsel. Diep het heelal in. Is daar iemand? Kruipt daar iets? Wriemelt daar wat?
Jazeker. Tenminste als we de Telegraaf van 17 april 2025 mogen geloven:

“Staan we aan de rand van een buitenaardse doorbraak?
Wetenschappers zijn opgewonden: ‘Een oceaan vol leven’.”

 “Een Oceaan vol leven.” Toe maar. Dat verkoopt zo’n kop. Maar de Britse krant the Sun van 17 april doet het nog beter:

Planeet k2-18b

Het gaat om k2-18b, een exoplaneet zo’n 124 lichtjaar van ons vandaan. U heeft er vast over gelezen.

2015: ontdekt.
2019: waterdamp in de atmosfeer vastgesteld
2023: koolstofdioxide en methaan in de atmosfeer vastgesteld
2025: dimethylsulfide in de atmosfeer vastgesteld

Nou en?

Ja, je kunt wel elke steen op een of andere planeet omkeren, om te kijken of er buitenaardse pissebedden onder zitten, maar dat gaat natuurlijk niet werken. Zegt James Lovelock.
Lovelock is bekend geworden door zijn Gaiahypothese, die veronderstelt dat de aarde een complex systeem is, dat zichzelf reguleert. Minder bekend is dat Lovelock voor de NASA instrumenten ontwikkelde, waarmee je de atmosfeer van een planeet kan onderzoeken.  Daarmee kun je nagaan of er mogelijk leven is op zo’n planeet, zonder dat je naar zo’n planeet toe hoeft, zegt Lovelock. Hoe kan dat?

James Lovelock (bron: Wikipedia)

Elektronen

Om dat te begrijpen moet u weten hoe een atoom ook al weer in elkaar zit. Een atoom bestaat uit een kern waaromheen een aantal elektronen cirkelen. Die elektronen zijn net satellieten die rondjes draaien om de aarde. Die satellieten hebben niet alleen een vaste baan, maar ook een vaste hoogte ten opzichte van de aarde. Wil je die satelliet in een hogere baan hebben, dan kost dat energie.

Ook elektronen draaien op een welomschreven, vaste hoogte ten opzichte van de kern van een atoom. Wil je ze in een welomschreven hogere baan hebben, dan kan dat, maar het kost je wel energie. En omdat een elektron van de ene welomschreven hoogte dan naar de volgende welomschreven hoogte gaat, kost dat een welomschreven hoeveelheid energie. Niet meer en niet minder.

Het kost energie om een elektron in een hogere baan om de kern te krijgen. (Bron: https://energywavetheory.com/)

Nu kan ik me voorstellen dat u zegt: ik wil helemaal niet een elektron in een hogere baan hebben. Waarom zou u ook? Maar het gebeurt. Het gebeurt constant. En de energiebron die precies dat zetje geeft, zodat een elektron een baantje hoger gaat draaien, is licht.

Wit licht bestaat uit verschillende kleuren; de kleuren van de regenboog. Elke kleur heeft een bepaalde golflengte, zeggen de natuurkundigen. En daarmee een bepaalde, welomschreven hoeveelheid energie. Zo heeft blauw een kleine golflengte en rood een grote. Om de elektronen van ijzer (Fe) in een hogere baan te krijgen is een andere welomschreven energie (golflengte/kleur) nodig dan om de elektronen van natrium (Na) het juiste zetje te geven.

Kleurenspectrum (bron: Wikipedia)

Beschijn je zuurstof (O₂) met wit licht, dan zal een deel van dat licht gebruikt worden om de elektronen van het zuurstofatoom in een hogere baan te krijgen. Dat is licht met een golflengte van 627 nanometer (nm). Bij een normaal mens beter bekend als oranje. Dat deel van het licht is dus gebruikt. Het is verdwenen in de zuurstofatomen. Je vindt het niet meer terug in het spectrum. Alle kleuren worden door zuurstof doorgelaten, maar niet een welomschreven deel van de kleur oranje. Daar zie je een zwart streepje. Fraunhoferlijnen noemen de natuurkundigen dergelijke streepjes.

Elk element, elk molecuul, elke stof heeft zo zijn eigen kenmerkende streepjescode. Licht dat door de atmosfeer van een planeet schijnt, zal voor een deel geabsorbeerd worden door de gassen in die atmosfeer. Uit het absorptiespectrum van zo’n planeet kun je dan afleiden welke gassen in die atmosfeer voorkomen. En dat kan wel eens een aanwijzing zijn voor het al dan niet voorkomen van leven op die planeet. Zegt James Lovelock.

Fraunhoferlijnen voor verschillende elementen

Zuurstof

Een voorbeeld. De atmosfeer op onze planeet bestaat voor 20 % uit zuurstof. Dat is abnormaal. Zuurstof is zo’n agressief goedje, dat het onmiddellijk een reactie aangaat met een andere stof, zodat die andere stof geoxideerd wordt. IJzer bijvoorbeeld. De zuurstof wordt daarmee gebonden. Los lopende zuurstof zou dus niet mogen voorkomen in de atmosfeer. Dat het op onze aarde toch voorkomt, is een erfenis van bepaalde organismen (stromatolieten), die ruim drie miljard jaar geleden zo succesvol waren, dat ze de hele aarde bezetten en de aarde vervuilden met hun zuurstof. Nadat er niets meer te oxideren viel, bleef het surplus hangen in onze atmosfeer.

Vind je dus zuurstof op een planeet, dan is dat een sterke aanwijzing voor het bestaan van leven. Op planeet K2-18b is geen zuurstof geconstateerd. Wel heeft de NASA aan de hand van opnamen door de James Webb Space Telescope in 2023 andere gassen vastgesteld: koolstofdioxide en methaan (zie afbeelding).

Het spectrum van de atmosfeer op planeet k2-18b. Op de x-as de golflengtes; op de y-as de mate waarin verschillende golflengtes geabsorbeerd worden. Het spectrum werd verkregen met de James Webb Telescoop. (Bron: NASA, 2023)

Dat ondersteunt de hypothese dat er op K2-18b een wateroceaan kan zijn, zeggen de onderzoekers. De aanwezigheid van koolstofdioxide en methaan is overtuigend. Minder duidelijk is de aanwezigheid van dimethylsulfide. Nader onderzoek is nodig, zeggen de onderzoekers. En nu in 2025 is dus ook dat vastgesteld.

Dimethylsulfide

Dimethylsulfide. Er gaan dagen voorbij dat je niet aan dimethylsulfide denkt. Toch is het een hartstikke leuk molecuul. Wetenschappers lusten er pap van. U heeft het vast wel eens geroken. Bijvoorbeeld toen u asperges aan het koken was. Of toen u de bloemkool of de spruitjes te lang liet koken. Of toen u langs het strand liep en de zeelucht opsnoof. Die typische zeelucht is voor een belangrijk deel afkomstig van dimethylsulfide (DMS).

Dimethylsulfide (Bron: alchetron.com)

Het komt van plantaardig plankton als afbraakproduct van, excusez le mot, dimethylsulfoniopropionaat (DMSP). Met die stof beschermt het plantaardig plankton zich tegen waterverlies door het zoute zeewater. Tientallen miljoenen ton dimethylsulfide stoot het plantaardig plankton per jaar uit. Het geeft oesters, sint-jakobsschelpen, kokkels en mosselen hun karakteristieke smaak, omdat ze vol zitten met plantaardig plankton dat ze gefilterd hebben uit het zeewater.

Krill, vissen, pinguïns, zeehonden, kortom de hele voedselketen wordt aangetrokken door de geur van dimethylsulfide. Iedereen weet waar plantaardig plankton is, is voedsel. Zelfs stormvogels en albatrossen ruiken het van verre en komen erop af. Ook sommige landplanten scheiden dimethylsulfide uit, waarmee ze kevers aantrekken voor de bestuiving. En niet te vergeten varkens die aangetrokken worden door dimethylsulfide uitscheidende truffels.

Albatros (Bron: floatmagazin.de)

Of er op planeet K2-18b ook zo’n uitbundig leven bestaat als bij ons in de oceaan, valt te bezien. De wetenschappers twijfelen. Misschien dat de dimethylsulfide afkomstig is van een vulkaan. Twijfel is nu eenmaal de leidraad van de wetenschap.

Maar De Telegraaf en the Sun weten het helemaal zeker. “Een Oceaan vol leven”, kopt de Telegraaf.
Het is nog geen eens zeker of er wel een oceaan is op K2-18b. Laat staan leven. Maar het verkoopt zo’n kop. Dat wel.

Meer weten?
Over de moon hoax: https://www.newyorker.com/books/page-turner/moon-shot-race-a-hoax-and-the-birth-of-fake-news

Over het analyseren van gassen in de atmosfeer van een andere planeet: https://www.jameslovelock.org/life-detection-by-atmospheric-analysis/

NASA-artikel over analyse van atmosfeer op planeet k2-18b: https://www.nasa.gov/universe/exoplanets/webb-discovers-methane-carbon-dioxide-in-atmosphere-of-k2-18-b/

Over dimethylsulfide: https://www.chemistryworld.com/podcasts/dimethyl-sulfide/3005759.article

Over het reukvermogen van zeevogels voor dimethylsulfide: https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC1617144/