ESA zoekt mee naar nieuwe planeten en leven buiten het zonnestel

Didier Queloz en zijn andere Europese collega's namen ongeveer de helft van de nieuw gevonden planeten voor hun rekening, de andere helft werd door Amerikaanse sterrenkundigen ontdekt. Een van de planeten, rond de ster 55 Cancri, lijkt erg veel op de planeet Jupiter in ons eigen zonnestelsel. Doordat dit stelsel een ‘gevoel van thuis’ oproept, denken sterrenkundigen een stap dichter bij de ontdekking te zijn van een andere wereld zoals onze aarde.

Didier Queloz is lid van de Scientific Advisory Group voor de Darwin-missie van ESA. Op 14 juni gaf Queloz uitleg over zijn werk in het European Space Research and Technology Centre (ESTEC) van ESA in het Nederlandse Noordwijk.

Welke nieuwe ontdekkingen deed u?

We vonden 12 nieuwe planeten, waaronder een meervoudig systeem. Het meest opwindend is de ontdekking van een planeet die erg veel lijkt op Jupiter, de grootste planeet in ons zonnestelsel. Hij heeft namelijk ongeveer dezelfde massa en baan als Jupiter.

Deze nieuwe planeet draait in 7 jaar rond zijn ster op een afstand van ongeveer 3,7 astronomische eenheden (een astronomische eenheid, of AE, is de gemiddelde afstand aarde-zon, ofwel 150 miljoen km). (AE). Jupiter doet dat rond onze zon in 12 jaar op een afstand van 5,2 AE. 'Planetenjagers' zoeken al lang naar dergelijke planeten. Heel belangrijk is dat hij in een cirkelvormige en niet in een ellipsvormige baan draait. Dat doet ons sterk aan ons eigen zonnestelsel denken.

Een Amerikaans team meldde afgelopen juni de ontdekking van een veel grotere planeet in een ellipsbaan. Die staat ongeveer even ver van zijn ster als Jupiter van onze eigen zon. Betekenen deze ontdekkingen, samen met uw eigen ontdekking, dat de zoektocht naar andere planeten in een nieuwe fase is gekomen?

Ja, we komen steeds dichter bij zonnestelsels die op het onze lijken. De eerste planeten die we vonden draaien in slechts enkele dagen rond. Die zijn het gemakkelijkst te vinden omdat ze de duidelijkste 'signalen' geven.

Bij planeten die er veel langer over doen om rond hun ster te draaien duurt het soms verschillende jaren alvorens ze één baan rond hun ster hebben afgelegd. En we moeten ze tijdens een volledige baan volgen. Deze nieuwe planeet volgen we al van het begin, ongeveer tien jaar.

Er is ook gevoeligere waarnemingsapparatuur nodig. De planeten verraden zich immers door de geringe aantrekkingskracht die zij op hun ster uitoefenen, waardoor deze een heel klein beetje heen en weer beweegt. De nieuwe planeet doet zijn ster elke seconde slechts 17 meter bewegen, in vergelijking met de 59 meter per seconde voor de eerste planeet die mijn team in 1995 ontdekte.

Nu we ook langperiodieke planeten kunnen zien, kunnen we zoeken naar meer planeten in andere zonnestelsels waar al een planeet bekend is en kijken naar Jupiter-achtige planeten, die mogelijk wijzen op zonnestelsels zoals het onze. Op deze wijze kunnen we een vollediger beeld opbouwen van de verschillende planeetsystemen.

Hoe ziet de toekomst eruit voor Europese astronomen die vanuit hun sterrenwachten op aarde op zoek gaan naar nieuwe planeten?

Die ziet er zeer goed uit. We bouwen een nieuw instrument voor de Europese astronomen van het European Southern Observatory (ESO). Het heet HARPS en zal op een telescoop met een diameter van 3,6 meter in La Silla (Chili) worden aangebracht. In vergelijking met wat we nu doen zal HARPS 100 keer gevoeliger zijn. We zullen bewegingen van 20-30 centimeter per seconde kunnen waarnemen.

Hoe belangrijk zijn de missies die ESA voorziet om vanuit de ruimte naar planeten te zoeken?

Die zijn van essentieel belang. Voor mij is de Eddington-missie de echte volgende stap. Dit is de enige manier om systemen zoals de aarde te vinden. Eddington zal daarvoor overgangen van planeten voor hun ster waarnemen en meten hoe het licht van de ster afneemt. Om de overgang van een planeet zoals de aarde waar te nemen heb je zo'n nauwkeurigheid nodig dat je naar de ruimte moet gaan. Eddington zal tien of honderd keer meer planeten waarnemen dan vanaf de grond mogelijk is.

Daarna zal Gaia zo'n tienduizend planeten moeten waarnemen. Dit is een cruciale stap na Eddington. Uit de geschiedenis van de astrofysica blijkt immers dat men maar goed kan begrijpen wat er aan de hand is wanneer men enkele duizenden exemplaren van een bepaald soort hemellichaam kan bestuderen.

De Darwin-missie tenslotte zal proberen beelden te maken van werelden zoals de aarde en hun atmosfeer analyseren op sporen van leven.

Hoe groot is de kans op succes?

Het ESA-project Darwin is voor mij een fantastisch programma. Want achter al dit jagen naar planeten zit de vraag of er leven is op andere werelden. Ik ben optimistisch. Waarom zou de aarde een uitzonderlijk systeem met leven zijn? Als we naar ander intelligent leven zoeken dan denk ik dat dat misschien wel zeldzaam is. Misschien is er in elk sterrenstelsel slechts één beschaving te vinden. Maar ik ben er zeker van dat leven op zichzelf er moet zijn. Dus heeft Darwin heel veel kans om een succes te worden!

Eddington, Gaia, Darwin: ESA op zoek naar andere planeten

De missies waarbij ESA op zoek gaat naar andere planeten maken deel uit van het wetenschappelijk programma Cosmic Vision 2020.

Eddington wordt in 2008 gelanceerd en zal niet alleen naar planeten zoeken. Hij zal ook 'aardbevingen' op nabije sterren kunnen detecteren en astronomen op die manier belangrijke gegevens leveren over de inwendige structuur van sterren.

Gaia vertrekt niet later dan 2012. Zij bekijkt nauwkeuriger dan ooit de juiste positie en helderheid van een miljard nabije sterren. Deze gegevens zijn belangrijk voor bijna ieder aspect van de sterrenkunde, van de zoektocht naar nabije planetoïden in ons eigen zonnestelsel tot de kosmologie en de evolutie van het universum. Gaia zal planeten detecteren wanneer ze voor hun ster passeren en ook door de schommelende beweging van hun ster waar te nemen als gevolg van hun aantrekkingskracht.

Darwin wordt nog gepland. Daarbij wordt flink gewerkt aan de ontwikkeling van nieuwe technologie. Darwin wordt rond 2015 gelanceerd en bestaat uit een vloot van acht ruimtetelescopen. Ze zullen in formatie vliegen en hun waarnemingen combineren om licht van planeten zoals de aarde rond andere sterren te detecteren. Astronomen zullen dat licht analyseren en zo de scheikundige samenstelling van de atmosfeer van deze verre planeten kunnen afleiden. Ze zullen in het bijzonder zoeken naar scheikundige bestanddelen die wijzen op leven.