Gedurende dertig jaar hebben astronomen meer dan 6.000 planeten buiten ons zonnestelsel gecatalogiseerd, maar geen enkele heeft de kenmerken van de aarde geëvenaard. Nu wordt er in december een speciaal nieuw project gelanceerd op de Canarische Eilanden met één enkel doel: het lokaliseren van een analoog van de aarde. Het “Terra Hunting Experiment” zal de eerste systematische zoektocht zijn die zich richt op aardachtige planeten die rond zonachtige sterren draaien, uitgerust met de resolutie en observatie-inzet die nodig zijn om te slagen.
Waarom dit ertoe doet: de zoektocht naar bewoonbare werelden
De schaarste aan aardachtige exoplaneten is niet alleen een academische frustratie; het vormt fundamenteel ons begrip van planetaire vorming en het potentieel voor leven buiten de aarde. De meeste tot nu toe ontdekte exoplaneten zijn gasreuzen of rotsachtige ‘sub-Neptunussen’ die rond kleine, vage sterren draaien – omgevingen die drastisch verschillen van de onze. Het vinden van een echte aardse tweeling zou niet alleen theoretische modellen valideren, maar ook cruciale doelen opleveren voor toekomstige missies op zoek naar biosignaturen, de veelbetekenende tekenen van leven.
De uitdagingen bij het detecteren van aardachtige planeten
Het detecteren van aardachtige planeten is uitzonderlijk moeilijk vanwege hun zwakte en lange omlooptijden. De huidige methoden zijn gebaseerd op indirecte metingen, zoals het volgen van de schommeling van een ster veroorzaakt door de zwaartekracht van een in een baan om de aarde draaiende planeet. Deze schommeling is minuscuul voor planeten ter grootte van de aarde en het duurt jaren om te bevestigen, omdat het signaal wordt overstemd door stellaire ruis. Het lijkt op het spotten van een vuurvliegje bij een kampvuur.
De meeste bevestigde exoplaneten zijn groter dan de aarde en draaien veel dichter in de buurt van hun sterren, waardoor hun schommeling gemakkelijker te detecteren is. Deze vooringenomenheid laat de cruciale vraag onbeantwoord: zijn aardachtige systemen zeldzaam of vallen ze eenvoudigweg buiten onze huidige detectiemogelijkheden?
HARPS3: een nieuw hulpmiddel voor de jacht
Het Terra Hunting Experiment zal gebruik maken van HARPS3, een ultramoderne spectrograaf die is ontworpen om de beweging van sterren met ongekende nauwkeurigheid te meten. Het opknappen van een bestaande telescoop uit de jaren zestig bleek kosteneffectiever dan het bouwen van een nieuwe, waarbij de precisie behouden bleef en de kosten werden verlaagd. Het instrument kan sterrenbewegingen detecteren die zo langzaam zijn als 10 centimeter per seconde – ongeveer de snelheid van een kruipende baby – door subtiele verschuivingen in de golflengten van sterlicht te analyseren.
Om stellaire ruis te ondervangen, zal het project tien jaar lang elke nacht tot wel 50 zonachtige sterren observeren, waarbij gebruik wordt gemaakt van volledig geautomatiseerde waarnemingen om de efficiëntie te maximaliseren. Het team selecteerde sterren op basis van parameters die het meest op onze zon lijken, waarbij de kwaliteit van de gegevens voorop stond.
Waarom zoeken naar aardachtige planeten? De jacht op het leven
De afwezigheid van aardachtige systemen bemoeilijkt de zoektocht naar buitenaards leven. Veel bekende exoplanetaire systemen zijn vijandig: M-dwergsterren zenden gewelddadige straling uit, en getijde-opgesloten planeten ervaren extreme temperatuurverschillen. Het zoeken naar leven op onbekende werelden is veel moeilijker dan het zoeken naar leven op een planeet die vergelijkbaar is met de onze.
Dat is de reden waarom wetenschappers geloven dat onze beste kans om buitenaards leven te vinden ligt op een planeet ter grootte van de aarde in de bewoonbare zone van een zonachtige ster. Een dergelijke ontdekking zou nieuwe mogelijkheden ontsluiten voor atmosferische studies en detectie van biosignaturen.
Een mondiale inspanning: samenwerking en toekomstige missies
Het Terra Hunting Experiment maakt deel uit van een bredere internationale inspanning. NASA’s Kepler-missie heeft ongeveer 2.600 exoplaneten geïdentificeerd, en onderzoekers verwachten minstens twee aardachtige kandidaten in de bewoonbare zone te vinden. Deze kandidaten zullen dan primaire doelwitten worden voor toekomstige missies, zoals het voorgestelde NASA Habitable Exoplanet Observatory of de European Large Interferometer for Exoplanets.
Een Deens team plant ook een soortgelijke vijf jaar durende zoektocht in Chili, als aanvulling op het project op de Canarische Eilanden door de zuidelijke hemel te onderzoeken. Als Terra Hunting er na tien jaar niet in slaagt een aarde-analoog te vinden, zou dit erop kunnen duiden dat onze planeet unieker is dan eerder werd gedacht.
Uiteindelijk vereist de zoektocht naar een aardse tweeling een gezamenlijke, mondiale inspanning. Of het nu succesvol is of niet, de zoektocht zal waardevolle inzichten opleveren in planetaire systemen en onze plaats in het universum.
