De aarde werd samen met de zon geboren, bijna vijf miljard jaar geleden. De eerste tekenen van leven ontstonden ongeveer een miljard jaar later. Wat was er voor nodig om dat leven tot stand te brengen? Zorgde de omgeving ervoor dat het gebeurde, of is er misschien buitenaards materiaal op aarde ingeslagen? Terwijl we op zoek zijn naar deze antwoorden wordt het ook steeds duidelijker dat de omstandigheden op aarde niet zo uniek zijn. Hoe lang duurt het nog totdat we planeten ontdekken die als twee druppels water op de onze lijken – en is er op die planeten dan hetzelfde gebeurd?
Ongeveer 4,57 miljard jaar geleden begon zich hier uit een nevelwolk een afgeplatte schijf te vormen. In het midden van die schijf werd een ster geboren: onze zon. Maar in het dichte, warme gas in de rest van de schijf vormden zich ook ophopingen, de planeten van ons planetenstelsel. De aarde is naar schatting 4,56 miljard jaar oud. Toen de planeet ontstond was het slechts een samenraapsel van het ruimtestof dat er toevallig in de buurt aanwezig was. Zeshonderd miljoen jaar later was er leven ontstaan. Wat gebeurde er op de jonge aarde?
De jonge aarde: omstandigheden
http://www.youtube.com/watch?v=QDqskltCixA
De nieuw gevormde aarde was een onherbergzame plaats. In het hele zonnestelsel vlogen planeetachtige rotsblokken rond, en de meeste daarvan zouden uiteindelijk geen planeet worden. Er vonden veel botsingen plaats, waarbij kleine rotsblokken door grotere werden geabsorbeerd. Bij een van die botsingen is volgens een populaire theorie de maan ontstaan, als samenraapsel van bij de botsing losgeslagen brokstukken. In de loop der tijd zijn de meeste grote ruimtestenen bij botsingen vernietigd of in stabiele banen beland: in de planetoïdengordel bijvoorbeeld. Het duurde 600 miljoen jaar totdat de aanhoudende regen van zware rotsblokken op aarde enigszins was bedaard.
We weten uit geologisch onderzoek dat er na die 600 miljoen jaar al oceanen van vloeibaar water op de jonge aarde waren. De aarde was toen ook wat afgekoeld, maar de samenstelling van de atmosfeer was nog heel anders dan nu. Leven zoals we dat nu kennen zou toen niet mogelijk zijn geweest. Toch was het in die tijd dat de eerste bouwstenen van leven ontstonden. De belangrijkste wetenschappelijke theorie over het ontstaan van leven is abiogenese. Deze theorie gaat ervan uit dat de bouwblokjes van eiwitten, aminozuren, spontaan zijn ontstaan uit de gassen die in de atmosfeer van de jonge aarde aanwezig waren in combinatie met het water, de bodem en de hoge temperatuur. Een grote aanwijzing voor de juistheid van die theorie is het Miller-Urey-experiment, waarin aminozuren werden gevonden in een afgesloten mengsel van methaan, waterstof, ammoniak en water dat aan warmte en stroomstoten werd blootgesteld.
Maar de atmosfeer van de jonge aarde, zo weten we nu, bestond niet alleen uit die gassen. Er was veel vulkanische activiteit, en daarbij werden koolstofmonoöxide, koolstofdioxide, stikstof en waterdamp gevormd. Een herhaling van het Miller-Urey-experiment met die gassen leverde nauwelijks aminozuren op.
↑ terug naar boven ↑
http://www.youtube.com/watch?v=mUgOPYhXSxY
Wat kan er gebeurd zijn?
Hoewel de herhaling van het Miller-Urey-experiment weinig spectaculaire resultaten opleverde, hoeft dit niet te betekenen dat het leven niet spontaan kan zijn ontstaan. Per slot van rekening heeft de ‘oersoep’ miljoenen jaren staan te borrelen, en in zo’n lange tijd kunnen ook processen die heel onwaarschijnlijk zien best plaatsvinden. De meeste wetenschappers gaan ervan uit dat het leven spontaan in ontstaan door chemische reacties op de jonge aarde.
Maar ook een andere theorie wint aan terrein. Op meteorieten zijn aminozuren aangetroffen, wat betekent dat deze bouwblokjes van eiwitten door het zonnestelsel kunnen reizen zonder kapot te gaan. In september 2008 werd bovendien bekendgemaakt dat waterbeertjes, microscopische ongewervelde diertjes, een reis door het vacuüm van de ruimte zomaar kunnen overleven. Zou het daarom niet kunnen dat het leven op aarde niet hier is ontstaan, maar is gearriveerd op een brokstuk van een andere planeet?
↑ terug naar boven ↑
http://www.youtube.com/watch?v=I4yhQ2Fnemw
Hoe kan leven zich verspreiden?
De meteoriet die zo’n 65 miljoen jaar geleden in Mexico insloeg en wellicht tot het uitsterven van de dinosauriërs leidde, heeft misschien elders wel voor leven gezorgd. De kracht van de inslag was groot genoeg om materiaal van de aarde totaan Saturnusmaan Titan te slingeren. Als daar leven is, komt het dus misschien wel van ons.
Hoewel het niet onwaarschijnlijk is dat leven zich binnen een zonnestelsel kan verspreiden, lijkt het uitgesloten dat het uit een ander planetenstelsel komt. De afstanden binnen ons planetenstelsel zijn heel erg klein vergeleken met de afstanden tussen sterren, en een voorwerp dat van het ene stelsel naar het andere zou reizen zou niet alleen heel erg lang onderweg zijn, maar zou ook met een onvoorstelbare kracht moeten worden afgeschoten. Als het aardse leven dus niet hier is begonnen, was het in ieder geval in de buurt – en niet veel eerder dan de eerste levenstekenen op onze planeet verschenen.
↑ terug naar boven ↑
Hoe bijzonder is de aarde?
Het is dus niet aannemelijk dat het aardse leven zich over vele zonnestelsels heeft verspreid. Toch kan het best dat er op andere planeten omstandigheden heersen die heel erg lijken op die op de jonge aarde, en dan kan hetzelfde proces natuurlijk gebeuren. Door recent onderzoek naar planeten buiten ons zonnestelsel weten we dat planetenstelsels niet zeldzaam zijn – misschien heeft de helft van alle sterren er wel een. We hebben nog geen planeten gevonden die op de aarde lijken, maar dat komt waarschijnlijk door de zoekmethodes die we gebruiken.
Een astronoom die diep heeft nagedacht over de kans op buitenaards leven is Frank Drake. Hij inventariseerde de factoren die de kans op het ontstaan en ontwikkelen van intelligent leven beïnvloeden, en vatte die samen in een inmiddels wereldberoemde formule: de Vergelijking van Drake. De mysterieuze factor N staat voor het aantal beschavingen in het heelal dat met ons zou kunnen communiceren.
Hierin staan de volgende symbolen:
R* = gemiddelde snelheid waarmee sterren worden gevormd
fp = fractie van die sterren met planeten
ne = gemiddelde aantal aarde-achtige planeten
fl = fractie van die planeten die leven ontwikkelt
fi = fractie van die planeten waar zich intelligent leven ontwikkelt
fc = fractie van die planeten die technologie ontwikkelt
L = Levensduur van communicerende beschavingen in jaren.
Van sommige van deze factoren, zoals R* en fp, kunnen we inmiddels een goede schatting maken. Over andere factoren tasten we voorlopig in het duister. In ieder geval lijkt de kans dat we helemaal alleen in het heelal zijn klein.
↑ terug naar boven ↑
http://www.youtube.com/watch?v=0Ztl8CG3Sys