Mars’ mysterieuze langwerpige krater

Op het oostelijk halfrond van onze buurplaneet Mars is in de buurt van de evenaar een raadselachtige geografische depressie te vinden. Orcus Patera, zoals het gebied wordt genoemd, bevindt zich tussen de twee vulkanen Elysium Mons en Olympus Mons en is een krater waarvan de manier waarop het precies ontstaan is een raadsel blijft. Op een nieuwe opname die tot stand is gekomen dankzij de Europese ruimtesonde Mars Express is het gebied nu in zijn volle glorie te aanschouwen.

De krater strekt zich uit over een gebied van 380 bij 140 kilometer en heeft een rand die bijna 1800 meter boven de omliggende vlakten gelegen is. De bodem van de krater bevindt zich 400 tot 600 meter onder het oppervlak van de rode planeet.

Over de manier waarop het gebied gevormd is bestaat nog enige onzekerheid. Naast vulkanisme zijn er nog enkele andere mogelijke oorzaken. Orcus Patera zou een grote en oorspronkelijk ronde inslagkrater kunnen zijn. Daarnaast zou het het resultaat kunnen zijn van erosie in verschillende kraters die in een ver verleden op één lijn lagen. De meest aannemelijke verklaring is echter dat het gebied het levenslicht zag op het moment dat een object onder een zeer kleine hoek in botsing kwam met het Martiaanse oppervlak. De hoek tussen het oppervlak en de ruimterots bedroeg in dat geval minder dan vijf graden.

Het bestaan van tektonische krachten in het gebied blijkt uit de aanwezigheid van talloze riftvallei-achtige structuren die dwars door de krater lopen. De structuren zijn maximaal 2,5 kilometer breed en lopen in de meeste gevallen van oost naar west. Hun bestaan kan echter geen uitsluitsel geven over de manier waarop Orcus Patera is gevormd. Die blijft dan ook voorlopig nog een raadsel.

Kepler ziet twee planeten langs dezelfde ster trekken

De ruimtetelescoop Kepler heeft het eerste planetenstelsel gedetecteerd waarvan men meer dan één planeet voor dezelfde ster heeft zien trekken. De aanwijzingen voor de overgang van de twee verschillende planeten zijn afkomstig uit de gegevens die het vaartuig over de zonachtige ster Kepler-9 heeft verzameld. De twee objecten zijn, niet geheel onverwacht, Kepler-9b en 9c genoemd. De vondst is het resultaat van een reeks van observaties aan meer dan 156.000 sterren gedurende een tijdsbestek van zeven maanden in het kader van de zoektocht naar aardachtige planeten elders in het heelal.

De ultraprecieze camera van Kepler is in staat om kleine dalingen in de helderheid van de moederster in kaart te brengen op het moment dat een planeet zich precies tussen zijn metgezel en de aarde bevindt. Aan de hand van deze metingen kan de grootte van het object en de afstand tussen de planeet en de ster bepaald worden. Het laatste kan bereikt worden door de tijd tussen de veranderingen in de helderheid te bepalen.

Een eerste schatting van de massa van beide planeten werd na analyse van de gegevens verfijnd door observaties van het alom bekende Keck-observatorium. De waarnemingen lieten zien dat Kepler-9b de grootste planeet van het tweetal is, en dat beide objecten een massa hebben die gelijk is aan of kleiner is dan die van ringenplaneet Saturnus. De afstand tussen 9b en de moederster is het kleinst, met een omloopperiode van ongeveer negentien dagen, terwijl Kepler-9c de ster in een tijdsbestek van circa 38 dagen omcirkelt.

Het team van onderzoekers dat zich bezighoudt met de missie van Kepler stuitte in het systeem bovendien op iets dat mogelijk een derde, veel kleinere planeet is. Het object zou een zogeheten ‘superaarde’ zijn met een straal die anderhalve keer zo groot is als die van de aarde en een baan die de kandidaat-planeet in slechts 1,6 dag af zou leggen. Verdere observaties zijn noodzakelijk om het bestaan van de wereld al dan niet te bevestigen.

Op zoek naar ‘levende buitenaardse machines’

Volgens een gerenommeerde astronoom moet in de zoektocht naar buitenaards leven rekening worden gehouden met ‘levende machines’. Seth Shostak van het SETI-project is van mening dat men zich niet blind moet staren op radiosignalen die afkomstig zijn van werelden zoals de aarde, zo zegt hij in het wetenschappelijk tijdschrift Acta Astronautica. Hij acht de kans groot dat een beschaving in staat is om kunstmatige levensvormen te creëren, indien radiotechnologie voorhanden is.

Een groot aantal mensen dat betrokken is bij het project heeft lang gepleit dat buitenaardse wezens niet alleen niet op ons zouden lijken, maar ook op een ander biologisch niveau zouden leven. Echter is men er tot nu toe altijd van uitgegaan dat dergelijke levensvormen ‘levend’ zouden zijn op de manier die wij kennen.

Dat heeft geleid tot een jacht op leven elders in het heelal die gebonden is aan enkele regels van de biochemie: leven voor een bepaalde periode, voortplanten en bovenal onderworpen zijn aan de processen van de evolutie. Maar Shostak maakt het punt dat, hoewel de evolutie ervoor kan zorgen dat wezens na een lange tijd buiten hun eigen planeet kunnen communiceren, technologie binnen afzienbare tijd de overhand krijgt.

“Als je kijkt naar de tijdschaal van de ontwikkeling van technologie wordt op een bepaald moment de radio uitgevonden, waarna we een kans hebben om je te vinden,” zegt hij tegen BBC News. “Maar binnen enkele honderden jaren na de uitvinding van de radio – als we tenminste een voorbeeld zijn – ontwikkel je denkende machines; waarschijnlijk gebeurt dat bij ons nog in deze eeuw. Dus je hebt je opvolgers uitgevonden en bent slechts gedurende enkele honderden jaren een ‘biologische’ intelligentie.”

Shostak denkt dat kunstmatig intelligent buitenaards leven in staat zou kunnen zijn om te kunnen migreren naar plaatsen waar zowel materie als energie – enige dingen die, zegt hij, van belang kunnen zijn voor machines – in grote hoeveelheden aanwezig zijn. Dat betekent dat in de zoektocht naar andere levensvormen gekeken moet worden naar warme, jonge sterren of in ieder geval in de buurt van het centrum van sterrenstelsels.

Een stukje Venus op aarde

Onderzoekers zijn in staat om iets te leren over de atmosferen en oppervlakten van planeten door hun spectra – het licht dat ze reflecteren of absorberen in verschillende golflengten – te bestuderen. Wanneer men onderzoek doet naar de spectra van Venus, de warmste planeet in het zonnestelsel, is er echter een probleem. De hoge temperaturen en verschillende luchtdrukken hebben invloed op de gegevens en vormen zodoende een storende factor.

De aarde en Venus worden vaak broer en zus genoemd. De manier waarop de tweede planeet vanaf de zon zich ontwikkeld heeft is in vergelijking met onze planeet echter geheel anders. Het oppervlak van de wereld is zeer warm, met temperaturen die 480 graden Celsius kunnen bereiken, en de druk aan het Venusiaanse oppervlak is negentig keer zo hoog als op onze planeet. Deze extreme omstandigheden zorgen voor grote moeilijkheden voor onderzoekers die proberen de mysteries van de lagere atmosfeer en het oppervlak van de schroeiend hete wereld te ontrafelen.

Waarnemingen aan het oppervlak en de atmosfeer, in het bijzonder in infrarode golflengten, stellen ons in staat om de diepste regionen van de dampkring en het oppervlak van Venus te doorgronden. Op aarde begrijpen we de spectrale absorptielijnen in de atmosfeer, hetgeen betekent dat hun effecten in kaart gebracht kunnen worden. De extreme omstandigheden op Venus maken de observaties echter veel complexer. Men weet niet precies hoe de spectra aangepast moeten worden, waardoor het onmogelijk is om de gegevens goed te interpreteren.

In een laboratorium in Berlijn zijn onderzoeker Joern Helbert en zijn collega’s nu aan het proberen om een beter inzicht in de omstandigheden op onze buurplaneet te krijgen door rots- en stofmonsters tot 500 graden Celsius te verhitten. Wanneer de temperatuur stijgt, beginnen de monsters te gloeien – eerst in infrarood en vervolgens in zichtbaar licht. Aangezien de relatieve sterkte van deze gloed op verschillende golflengten bij ieder materiaal anders is, kan het gebruikt worden om rotsen op het oppervlak van de planeet te identificeren.

Met behulp van deze experimenten hoopt het team van Helbert een beter beeld te krijgen van de mineralogie en historie van Venus’ oppervlak.

Asteroïde vormt mogelijk gevaar voor de aarde in 2182

Onderzoek heeft uitgewezen dat er een kans van één op duizend bestaat dat de potentieel gevaarlijke asteroïde 1999 RQ36 ooit in botsing zal komen met de aarde. Meer dan de helft van deze kans duidt op een inslag in het 2182, zo blijkt uit een studie waarin Spaanse, Italiaanse en Amerikaanse onderzoekers betrokken zijn geweest. De totale kans op een impact van het 560 meter grote ruimterots is 0,00092, terwijl de helft van deze kans – 0,00054 om precies te zijn – in verband staat met 2182.

Artistieke impressie van asteroïde die de aarde passeertDe onderzoekers hebben de potentiële inslagen voor deze asteroïde tot 2200 aan de hand van wiskundige modellen weten te bepalen. De baan van het in 1999 ontdekte hemellichaam werd eerder aan de hand van 290 optische observaties en dertien radarobservaties in kaart gebracht.

Er bestaat echter nog enige onderzekerheid door de invloed van het zogeheten Yarkovsky-effect. Dit effect, dat vernoemd is naar de Russische ingenieur Yarkovsky, beschrijft hoe een asteroïde stuwkracht verkrijgt van thermale straling dat het uitstoot vanaf de nachtkant. Over enkele honderden jaren gezien kan dit effect een wezenlijke invloed hebben op de baan van het object.

De inslag van een ruimterots van deze grootte zou een behoorlijke catastrofe kunnen veroorzaken in de omgeving van de plek van inslag. Volgens onderzoekster María Eugenia Sansaturio van de Universiteit van Valladolid in Spanje kan een realistische procedure waarbij 1999 RQ36 gedeflecteerd wordt en de baan van de asteroïde verstoord wordt alleen in 2080 en, nog beter, vóór 2060 uitgevoerd worden. Na 2080 zou het volgens haar te moeilijk zijn om het object te deflecteren. “Indien de asteroïde na 2080 ontdekt zou zijn, zou de deflectie een technologie vereisen die op dit moment niet onze beschikking is.”

Media en wetenschap, geen goede combinatie

Afgelopen maand maakte het team van onderzoekers dat zich bezighoudt met de missie van de ruimtetelescoop Kepler, die sinds maart op zoek is naar aardachtige planeten elders in het heelal bekend dat het vaartuig meer dan 750 kandidaat-exoplaneten had gevonden en dat de grootte van 706 van deze kandidaten mogelijk tussen die van de aarde en gasreus Jupiter ligt. De meerderheid hiervan zou een straal hebben die minder dan de helft van die van de grootste planeet van ons zonnestelsel is.

Het nieuws ging echter aan de neus van de media voorbij. In plaats daarvan richtte de media zich op het feit dat de onderzoekers goedkeuring van de ruimtevaartorganisatie NASA kregen om de helft van hun gegevens gedurende zes extra maanden achter te houden en te verifiëren, waarna de vondsten bevestigd zouden kunnen worden. Aangezien het bij het agentschap gebruikelijk is om de gegevens van door het publiek betaalde instrumenten eens per jaar te publiceren, werd besloten om een deel van de resultaten pas dit jaar te publiceren.

Naar aanleiding van een toespraak van Dimitar Sasselov, lid van het Kepler-team, op TED.com realiseerden de media zich plotseling dat de ruimtetelescoop een heleboel potentiële planeten ter grootte van de aarde had gevonden. Hoewel Sasselov de woorden ‘potentieel’ en ‘kandidaten’ gebruikte en zei “dat met aardachtig bedoeld wordt dat de straal kleiner is dan twee maal de radius van onze planeet”, maakten de media al gauw bekend dat NASA rotsachtige planeten met land en water gevonden had.

Niets is echter minder waar. Het enige wat de onderzoekers in juni zeiden, is dat ze verwachtten dat de helft van de 750 kandidaat-planeten daadwerkelijk zou blijken te bestaan en dat een behoorlijk aantal hiervan ongeveer even groot zou kunnen zijn als de aarde. In zijn toespraak liet Sasselov naar aanleiding van deze uitspraak een grafiek (zie linksboven) zien met de hoeveelheid potentiële planeten die Kepler had gevonden en de planeten die gedetecteerd werden door andere telescopen en tijdens andere missies.

Terwijl Daily Mail rept over de ontdekking van 140 aardachtige planeten, blijkt die uitspraak niet gebaseerd te zijn op feiten. De krant blijkt de door Sasselov gebruikte grafiek een beetje verkeerd geïnterpreteerd te hebben; er zijn tot op de dag van vandaag wel degelijk 140 potentiële planeten ter grootte van de aarde ontdekt, maar planeten met land en water zijn het absoluut niet.

Ja, aardachtige planeten spreken tot de verbeelding, maar het zal nog een hele tijd duren voordat we daadwerkelijk een tweede aarde vinden. Op dit moment is men alleen in staat om planeten te detecteren die zich relatief dicht bij hun moederster bevinden, wat betekent dat ze naar alle waarschijnlijkheid niet bewoonbaar zijn.

Fox News, Daily Mail en Bild kunnen zich dus maar beter op andere zaken gaan richten. Want “meer dan honderd aardes” zijn er absoluut niet ontdekt.

Rood, maar niet dood

Op een nieuwe opname die gemaakt is door de ruimtetelescoop Hubble is het sterrenstelsel NGC 1533 in het sterrenbeeld Goudvis (Dorado) te zien. Het in beeld gebrachte object is ongeveer 62 miljoen lichtjaar van ons verwijderd en is een lensvormig stelsel. Dat betekent dat het eigenschappen van zowel een spiraalstelsel als een elliptisch stelsel vertoont.

Net als een elliptisch stelsel bestaat NGC 1533 grotendeels uit oudere en rode sterren, welke verantwoordelijk zijn voor de aanwezigheid van de zachte gloed die zichtbaar is op de opname. De zwakke spiraalstructuur die moeilijk te onderscheiden is, wordt veroorzaakt door broedplaatsen van sterren en enkele jonge blauwe sterren. Astronomen kunnen onderzoek verrichten aan de vorming van sterren in dit type sterrenstelsel door het licht van de sterren te onttrekken van de rest, waardoor details van de subtiele spiraalstructuur beter naar voren gehaald worden. Dergelijke details zijn in minder bewerkte afbeeldingen als deze nauwelijks zichtbaar.

John Herschel, zoon van William Herschel, de ontdekker van gasplaneet Uranus, stuitte in 1834 op NGC 1533 tijdens observaties aan de zuidelijke hemel vanuit Kaap de Goede Hoop.

Klik hier voor een grotere versie (1.2 MB) van de bovenstaande afbeelding.

Ook Neptunus werd getroffen door een komeetinslag

In 1994 kwam de komeet Shoemaker-Levy 9 in botsing met planeet Jupiter. De gebeurtenis, die leidde tot het ontstaan van grote zwarte vlekken die langdurig in de atmosfeer van de gasreus aanwezig bleven, werd vastgelegd door drie ruimtesondes: Voyager 2, Galileo en Ulysses. De gegevens die toentertijd verzameld werden, komen vandaag de dag van pas bij de zoektocht naar andere komeetinslagen in het zonnestelsel in het verleden. Zo werd in februari van dit jaar bewijs gevonden voor een inslag op ringenplaneet Saturnus, die 230 jaar geleden plaats zou hebben gevonden.

Bij dergelijke inslagen laten deze ‘vuile sneeuwballen’ sporen van water, koolstofdioxide, koolstofmonoxide, waterstofcyanide en koolstofdisulfide achter in de atmosfeer van de gasplaneten. Deze moleculen kunnen gedetecteerd worden in de straling die de planeten uitstoten naar de ruimte. Met een detector van de ruimtetelescoop Herschel hebben onderzoekers nu ook in de straling van de blauwe planeet Neptunus gezocht naar aanwijzingen van een impact.

De atmosfeer van de planeet in kwestie bestaat grotendeels uit waterstof en helium en bevat daarnaast sporen van water, koolstofdioxide en koolstofmonoxide. De onderzoekers ontdekten echter een ongewone verspreiding van koolstofmonoxide in de stratosfeer, de bovenste laag van de atmosfeer, en stuiten op een hogere concentratie dan in de laag daaronder, de troposfeer. Normaal gesproken zouden de concentraties koolstofmonoxide in de troposfeer en stratosfeer even groot moeten zijn of geleidelijk af moeten nemen op grotere hoogte.

De theorie dat dit verschil veroorzaakt wordt door de aanwezigheid van een constante stroom van kleine stofdeeltjes die zorgen voor de productie koolstofmonoxide in Neptunus’ atmosfeer blijkt niet op te gaan. Aan de hand van de observaties die uitgevoerd zijn met Herschel heeft het team van onderzoekers van het Max Planck-instituut namelijk weten te concluderen dat een externe factor, naar alle waarschijnlijkheid een komeet, verantwoordelijk moet zijn voor het verschil. Bij een dergelijke inslag valt de komeet uiteen en wordt de vrijgekomen koolstofmonoxide door de jaren heen verspreid door de stratosfeer.

De komeet zou ruim twee eeuwen geleden ingeslagen zijn op de achtste planeet van het zonnestelsel.