Zijn wij alleen in het universum?

Het is de 'moeder van alle vragen': zijn wij alleen in het heelal? Of zou het zo zijn dat er aan de sterrenhemel puntjes te zien zijn waar andere wezens in onze richting kijken en zich dezelfde vraag stellen? En kunnen we ze ooit ontmoeten of in elk geval met ze communiceren?

Op Mars zijn veel aanwijzingen te vinden dat er nog
 niet zo heel lang geleden water gestroomd moet  hebben.
Maar is er ook leven (geweest?)

Zijn wij alleen in het heelal of krioelt het wellicht van het leven? Dat is een razend interessante vraag maar wel één die heel lastig te beantwoorden is. We hebben mensen naar de maan gestuurd en robots naar bijna alle planeten en zelfs naar een aantal grote manen van die planeten, maar nog geen ander leven gevonden. Aan het begin van de twintigste eeuw werd er nog gespeculeerd over intelligente mars- of venusbewoners, maar inmiddels weten we wel dat de kans daar op nihil is. Als er buitenaards leven in ons zonnestelsel is dan zal dat waarschijnlijk niet veel meer dan bacterieel leven zijn, of iets wat daar op lijkt. De planeet Mars lijkt de beste kaarten te hebben. We weten dat er op Mars vroeger veel water aan het oppervlak is geweest en waarschijnlijk ook een atmosfeer. Het water dat er nog is op Mars is echter meestal stijf bevroren en van de atmosfeer is nog nauwelijks iets over. Maar heel misschien is er onder het oppervlak van Mars in de bodem nog wel wat leven aanwezig. Of anders kunnen we misschien sporen vinden van leven wat er ooit geweest is. De komende jaren komen we daar hopelijk meer over te weten.

Maar het heelal is ontzettend veel groter dan alleen de acht planeten van ons zonnestelsel. Het zichtbare heelal telt honderd miljard melkwegstelsels die elk voor zich weer zo'n honderd miljard sterren bevatten. En veel van die sterren hebben waarschijnlijk weer meerdere planeten. Dan moet er toch haast wel meer leven zijn in het heelal?

De radiotelescoop van Arecibo, Puerto Rico heeft het grootste
oppervlak ter wereld en beslaat een compleet bergdal.

Er zit wel een addertje onder het gras: leven buiten het spiraalstelsel van onze eigen melkweg is met wat we nu kunnen niet aantoonbaar en misschien blijft dat zelfs wel altijd buiten ons bereik. Onze grootste radiotelescoop staat in Arecibo op Puerto Rico en beslaat een compleet bergdal. Gesteld dat er ergens nog een andere beschaving  bestaat die ook een dergelijke radiotelescoop heeft dan kunnen we elkaar nog net ontvangen tot ongeveer halverwege ons eigen melkwegstelsel. Signalen van buiten ons melkwegstelsel zijn daarom niet zo waarschijnlijk. Bovendien doet een radiobericht uit onze naaste buur, de Andromedanevel, er zo'n 2,5 miljoen jaar over om ons te bereiken. En als we een antwoord terug willen sturen dan doet dat er ook weer 2,5 miljoen jaar over. Niet alleen onpraktisch maar hoe groot is de kans dat ze daar 5 miljoen jaar later nog steeds zitten te wachten op ons antwoord?

Het lijkt daarom dus zinvol om ons te beperken tot de 100 miljard sterren in onze eigen melkweg. Bij deze sterren is een boodschap afhankelijk van hun afstand tot ons tussen de 4 en de 100.000 jaar onderweg. Van onze melkweg zou je in principe kunnen proberen een schatting uit te rekenen over hoeveel planeten met intelligent leven er zijn. Hiervoor gebruiken we een typische sterrenkundige berekening, de vergelijking van Drake. Dat gaat als volgt:

- Neem het aantal sterren dat per jaar ontstaat in onze melkweg
- Neem hiervan de fractie die überhaupt planeten heeft
- Vermenigvuldig dit met het gemiddeld aantal planeten per ster dat misschien leven zou kunnen herbergen

De planeet Keppler-10b staat zo dicht bij zijn zon dat het
oppervlak uit gloeiende lava bestaat. Geen goede plaats voor
het ontstaan van leven, lijkt het (tekening op basis van metingen).

De laatste factor heeft vooral tot doel om planeten die gloeiend heet dan wel stijf bevroren zijn uit te sluiten.  Je hebt nu het totale aantal mogelijk levensvatbare planeten dat per jaar nieuw ontstaat in ons melkwegstelsel.




Maar we willen niet het aantal nieuwe planeten, maar het aantal nieuwe beschavingen. Dus:


- Neem hiervan de fractie waar als er leven mogelijk is, enige vorm van leven ook echt ontstaat.
- Neem hiervan weer de fractie waar als er leven ontstaat, er uiteindelijk ook intelligent leven ontstaat.
- Neem hiervan weer de fractie waar als er intelligent leven ontstaat, dit zich ook uit in signalen die het heelal in gestuurd worden

Je hebt nu het aantal nieuwe beschavingen per jaar in onze melkweg uitgerekend, dat signalen het heelal in stuurt.

- Tot slot maar niet onbelangrijk: vermenigvuldig dit met de gemiddelde levensduur van een dergelijke 'technische' beschaving.

Dus stel bijvoorbeeld dat er per jaar 0,005 nieuwe beschavingen ontstaat die signalen het heelal in sturen (ofwel ééntje elke de 200 jaar) en de gemiddelde levensduur van zo'n beschaving is 1000 jaar, dan zouden we verwachten dat er op elk moment ongeveer 5 van dergelijk beschavingen in ons melkwegstelsel aanwezig zijn.

De Keppler satelliet houdt continu 100.000 sterren in de gaten
en heeft inmiddels bij ruim 2000 daarvan aanwijzingen voor
planeten ontdekt. Van 61 planeten buiten ons zonnestelsel is
het bestaan inmiddels zeker, en het worden er elke week meer.

Het probleem is alleen dat we een flink aantal van die factoren die in de formule voorkomen eigenlijk niet kennen. We weten dus wel hoe we het uit moeten rekenen, maar we kennen de juiste getallen niet goed. Zo weten we wel vrij precies dat er ongeveer 7 nieuwe sterren per jaar gevormd worden in ons melkwegstelsel, en dat een behoorlijk groot deel van die sterren ook planeten heeft. Maar hoeveel van die planeten ook gunstig genoeg gelegen zijn om leven te laten ontstaan is nog helemaal niet duidelijk. De Keppler satelliet is momenteel wel druk bezig om bij veel sterren planeten te ontdekken en hun banen in kaart te brengen, dus over een paar jaar weten we op dat punt misschien al veel meer.

De Murchison meteoriet kwam in 1968
neer in Australie, en bleek allerlei
aminozuren te bevatten. Legosteentjes
voor het ontstaan van leven!

Hoe vaak er vervolgens ook echt leven ontstaat is ook niet duidelijk. Wel weten we dat de wanneer de juiste elementen in de ruimte aanwezig zijn er zelfs op los in de ruimte zwevende rotsbrokken vrij spontaan aminozuren worden gevormd die de allereerste basis vormden voor het leven op aarde. Zo is ons eigen DNA opgebouwd uit dezelfde aminozuren de we ook in neergestorte meteorieten vinden. De benodigde chemische elementen (koolstof, zuurstof, stikstof etc.) worden gevormd bij supernova-explosies die vaak de aanleiding zijn voor verdere stervorming, dus deze elementen zullen waarschijnlijk heel vaak op andere planeten aanwezig zijn. Ook weten we dat het leven op aarde vrijwel direct is begonnen toen de omstandigheden ook maar enigszins geschikt waren. Het daadwerkelijk ontstaan van leven als de omstandigheden goed zijn lijkt dus bijna een kwestie van wat tijd. Maar we hebben hiervoor maar één voorbeeld en dat zijn we zelf. Wetenschappelijk mag je daar dan eigenlijk geen conclusies uit trekken. Ook hier missen we dus het juiste getal.

Stromatolieten, de oudste nog terug te vinden levensvorm op
aarde komen hier al zo'n 4 miljard jaar voor. Gelukkig is de evolutie
niet daar blijven steken.

En dan: ontstaat er altijd intelligent leven en zo ja, wat gaat het dan doen. In de biologie lijkt het zo te zijn dat de evolutie stapsgewijs verloopt en er vaak een verstoring van het evenwicht nodig is om nieuwkomers een kans te geven en weer een stap verder te komen. Zo stierven de dinosaurussen ineens uit, mogelijk door de inslag van een zware meteoriet. Pas hierdoor kregen de zoogdieren de kans om zich behoorlijk te verspreiden. Op een heel stabiele planeet is het dus misschien mogelijk dat de evolutie nooit dan bacterieel leven. Maar als de planeet helemaal niet stabiel is komt de evolutie waarschijnlijk ook niet ver omdat het leven al wordt uitgeroeid voordat het zich een beetje kan evolueren. Misschien zit er een optimum tussen; we weten het niet...

En dan: als er intelligent leven ontstaat zal die dan (bedoeld of onbedoeld) signalen het heelal in gaan sturen? Of zal op een andere planeet het intelligente leven wellicht uitdraaien op een soort hyperintelligente walvissen die via geluidsgolven de prachtigste filosofische theorieën met elkaar bespreken maar waarvan boven het wateroppervlak niets te bespeuren valt? Wie het weet mag het zeggen.

Vrachtschip en exploderende waterstofbom

En dan ook voor onszelf de meest confronterende vraag: hoe lang blijft zo'n technologische beschaving eigenlijk in stand? Met de technologie om signalen het heelal in te sturen of zelfs ruimtevaart te bedrijven komt ook de technische mogelijkheid om de eigen planeet tijdelijk of voorgoed onbewoonbaar te maken. Hier op aarde lijkt het een klein wonder te zijn als we het nog een paar honderd jaar vol gaan houden zonder nucleaire verwoestingen, uitputting van de natuurlijke hulpbronnen of een ontregeld klimaat, maar hoe zit dat bij buitenaardse beschavingen?

Om toch nog iets met onze berekening te doen, kunnen we wel hetzij de laagste hetzij de hoogste getallen kiezen die we enigszins voor mogelijk houden. Op dat moment krijgen we dan de meest pessimistische en de meest optimistische schatting voor het aantal technologische beschavingen in de melkweg, en kunnen we ook uitrekenen hoe ver de volgende statistisch van ons vandaan zou kunnen staan. De meest pessimistische schatting komt dan uit op één (en dat zijn we dan zelf) maar de optimistische schatting op maar liefst zo'n 20.000. Dat zou betekenen dat (statistisch gemiddeld) de dichtstbijzijnde intelligent buren in het heelal zo'n 135 lichtjaar verderop zouden kunnen wonen. Voor een al dan niet vriendschappelijk praatje betekent dat nog steeds zo'n 270 jaar tussen vraag en antwoord. Echt lekker communiceren is dat dus niet.

Met het SETI project kan je met je eigen PC of laptop helpen
bij het analyseren van radio-opnames (onder meer van de
Arecibo telescoop_

Het luisteren naar radiosignalen van andere sterren (het SETI project) heeft trouwens tot dusver nog niets opgeleverd, tenminste nog geen buitenaardse beschaving. Dat lijkt er al voorzichtig op te duiden dat onze optimistische schatting - inderdaad - te optimistisch is. Een troost is wellicht dat zelfs als de kans op leven in onze eigen melkweg maar één op duizend zou zijn, er totaal in de honderd miljard andere melkwegstelsels dus nog honderduizend beschavingen zouden kunnen zijn. Maar die staan zo ver weg dat we dat nooit zeker zullen weten..





.