pi & buitenaards leven
Foto: Greg Rakozy / Unsplash.com
♫ Is er leven op Pluto?
♫ Kun je dansen op de maan?
♫ Is er een plaats tussen de sterren waar ik heen kan gaan?
De popgroep Het Goede Doel zong er in 1982 al over: is er een plaats tussen de sterren waar ik heen kan gaan? Ze waren er vroeg bij, want tien jaar later werd de eerste exoplaneet ontdekt. Exoplaneten zijn planeten die om andere sterren heen draaien dan onze eigen ster de zon. In ons sterrenstelsel zijn er naar schatting tussen de 100 en 200 miljard sterren! Er zijn dus ontzettend veel exoplaneten in het heelal. De vraag is natuurlijk: lijkt één van die planeten op onze eigen planeet de aarde?
Foto: The New York Public Library / Unsplash.com
Onze planeet bestaat voor het grootste gedeelte uit water en dat geldt ook voor alle levenden organismen op aarde inclusief de mens. Om leven te laten ontstaan, moet er dus vloeibaar water op een exoplaneet aanwezig zijn. Wetenschappers kunnen met behulp van de constante π uitrekenen of dat het geval is.
Bron: Erik A. Petigura / Space.com
Zoals je weet bevriest water onder de 0 °C en verdampt het water bij 100 °C. Een planeet mag dus niet te ver van de ster verwijderd zijn maar ook weer niet te dichtbij de ster staan. Voor iedere ster is er dus een bepaalde zone, de Habitable Zone ofwel Leefbare Zone, waarin de temperatuur voor vloeibaar water op de planeet precies goed is. Op het plaatje hierboven is dat de groene zone.
Bron: SolarSystemVideos
Als een planeet wordt ontdekt moet er dus worden berekend hoe ver de planeet verwijderd is van zijn ster. In de animatie zie je dat planeten draaien in een baan rondom de ster. Wetenschappers willen daarom weten wat de straal van die baan is, zodat de afstand tot de ster kan worden bepaald. Deze straal (r) volgt uit de derde wet van Kepler waar de constante π in wordt gebruikt:
In deze formule is G de Gravitatieconstante van Newton, M de massa van de ster, m de massa van de planeet en P de tijd waarin de planeet één baan om de ster heeft afgelegd (periode). Klik hier voor meer informatie.
Nu de straal van de baan rondom de ster bekend is, kan de afstand tot de ster bepaald worden. Dit kan je berekenen door de straal van de ster af te trekken van de straal van de baan.
Er kan nu gekeken worden of de afstand binnen de grenzen valt van de groene “Habitable Zone”. Mocht dit het geval zijn, dan kan vloeibaar water bestaan op die planeet. Wetenschappers kunnen nu verder onderzoeken of het mogelijk is dat er op deze planeet organismen kunnen ontstaan. Het vakgebied dat zich hiermee bezig houdt heet Astrobiologie. Hierin komen verschillende disciplines samen zoals biologie, sterrenkunde, natuurkunde en scheikunde.