Mijn onderzoek: zoektocht naar signalen van leven

Mijn eerste evaluatie moment - mijn eerste presentatie

Belangrijke les 3: Wees niet bang voor evaluatie momenten in je leven. Een moment van (zelf)reflectie kan zorgen voor een beter beeld wat je wilt bereiken en wat je moet doen om daar te komen.

Whouw! Iedereen kent het wel, die laatste 5 minuten voor je begint met een presentatie.. "Heb ik het wel goed voorbereid?" "Snap ik de stof goed genoeg?" "Welke vragen gaan ze stellen?" Alle vragen en gedachtes die door je hoofd dansen.

Afgelopen maandag gaf ik een presentatie aan de promotie commissie. Ik vertelde over de vooruitgang van het afgelopen half jaar, de kennis die ik heb opgedaan en de plannen voor de komende 3,5 jaar als PhD studente. Dit was mijn eerste evaluatie moment sinds ik ben begonnen met de PhD. Dat maakt je toch wel een beetje nerveus. Gelukkig ging alles goed! Ik mag doorgaan met waar ik mee was begonnen.

Graag wil ik met deze post even met jullie delen wat het uiteindelijke doel van (vervolgen van) mijn onderzoek is: "Het waarnemen van signalen die ons het bewijs kunnen geven van leven buiten onze Aarde". Alleen waarnemen is niet genoeg. We moeten wetenschappelijk bewijs hebben. Hieronder geef ik een aantal voorbeelden van signalen van leven die kunnen herkennen als we vanaf de ruimte naar de Aarde kijken.

Bio-signalen van leven op Aarde • "Zijn er naast de Aarde nog andere planeten met leven?" Dit is een van de vragen waar sterrenkundigen zich mee bezig houden. In het heelal zoeken we naar zogeheten 'bio-signatures'. Dit is een verzamelnaam voor elementen, isotopen, moleculen of fenomenen die gezien worden als het wetenschappelijk bewijs van leven. In het plaatje hierboven wordt een selectie van de bewijzen onderverdeeld in gassen, oppervlaktes en seizoenen.

1. Gassen in de lucht - De atmosfeer op Aarde bestaat uit een mix van verschillende gassen. De twee meest voorkomende gassen zijn stikstof (78%) en zuurstof (21%). Zuurstofgas, O₂ wordt gemaakt door photosyntheses (planten) en zorgt ervoor dat wij -mens & dier- kunnen leven. Helaas is het vinden van zuurstof in een exo-atmosfeer geen hard bewijs voor leven. Uit onderzoek blijkt dat zuurstof in combinatie met nog een aantal andere gassen moet voorkomen voordat we het een bewijs voor leven kunnen noemen. Een voorbeeld hiervan is ozongas (O₃). Ozon wordt gemaakt van zuurstof in de stratosfeer. De ultraviolet straling van de Zon heeft een dusdanige hoge energie dat wanneer de fotonen (lichtdeeltjes) met een zuurstofmolecuul (O₂) botst, deze in twee losse zuurstof atomen (O₁) wordt gesplitst. Samen met een ander zuurstofmolecuul vormt dit losse atoom een ozonmolecuul (O₃).
2. Reflectie van oppervlaktes - Verschillende oppervlaktes van de Aarde reflecteren zonlicht op verschillende manieren. Een reflectie effect wat we herkennen vanuit aardobservaties is het zogeheten "red edge" effect. Planten absorberen het groene deel van het zonlicht en reflecteren het rode deel. Dit maakt dat we een sterke toename van reflectie in het rode deel van het zichtbare spectrum¹: rondom de 700-750 nm. Dit effect zien we alleen als planten leven. Zodra planten dood gaan neemt deze plotselinge stijging af.
3. Het effect van seizoenen - De stand van de Aarde ten opzichte van de Zon bepaalt de seizoen. Doordat de aarde eens per jaar rondom de Zon draait en de Aarde een beetje gekanteld is komen alle seizoenen langs in één jaar. De temperatuursverschillen tussen de seizoenen maken dat in Nederland de winters kouder zijn dan de zomer. Dit zorgt ervoor dat bomen in een soort 'winterslaap' vallen en al hun bladeren verliezen. In de zomer kunnen de bloeiende bomen & planten koolstofdioxïde (CO₂) goed omzetten naar zuurstof (zie punt 1.). In de winter gebeurt dit minder efficient. Dit maakt dat we verschillen kunnen zien in de concentratie CO₂ in de lucht gedurende één jaar. Dit is een indirect gevolg van het 'leven' op Aarde.

¹ Zie mijn blog van 19 januari voor een uitleg over zonlicht en golflengtes.