Een klap in het gezicht van astrobiologen. Een stofje geproduceerd door leven op aarde is aangetroffen bij piepjonge sterren. Dus toch geen teken van leven?
Nu we al meer dan 3000 exoplaneten hebben gevonden, richt de zoektocht zich op het volgende doel: het vinden van leven buiten de aarde. Daarvoor richten sterrenkundigen zich op de chemische compositie van die planeten buiten ons zonnestelsel. Sommige stoffen zouden namelijk alleen geproduceerd worden door levende wezens en daarmee een aanwijzing zijn voor buitenaards leven.
Maar om welke stoffen gaat het dan? In ieder geval niet om het organohalogeen chloormethaan, bekend als Freon-40, zo ontdekte een groot internationaal onderzoeksteam, waartoe ook twee Leidse sterrenkundigen behoren.
Biologische en industriële processen
Een organohalogeen bestaat uit een halogeen, zoals een chlooratoom in het geval van Freon-40, en een koolstofatoom (en soms nog wat andere elementen). Op aarde ontstaan deze stoffen in biologische processen – van mensen tot schimmels – en komen ze vrij bij industriële processen zoals in de kleurstofindustrie of farmaceutische industrie. Eerdere studies suggereerden dan ook dat Freon-40 een perfecte kandidaat is om als levensteken van verre werelden te fungeren.
Maar klopt dit wel? De huidige onderzoekers zochten dat uit door de radiotelescoop ALMA te richten op het protostersysteem IRAS 16293-2422. Dit systeem bestaat uit drie zonachtige sterren op 400 lichtjaar afstand van de aarde die net uit de sterrengeboortekamer komen. Ook keek het team naar gegevens van het ROSINA-instrument van ESA’s ruimtescheepje Rosetta, verzameld op de komeet 67P/C-G.
Radiosignalen
ALMA dient als een interstellaire chemische analysator. Dat werkt als volgt. Elk molecuul zendt zijn eigen unieke patroon van radiosignalen uit, een soort vingerafdruk van pieken op een radiospectrum. Grote moleculen kunnen kleine moleculen als chloormethaan ‘overheersen’, waardoor de vingerafdruk moeilijk te vinden is. Maar de gevoelige detector van ALMA kreeg het toch voor elkaar.
ROSINA vond de Freon-40-sporen in de atmosfeer van de komeet door moleculen te vangen, ze te scheiden op basis van massa en vervolgens te tellen.
Tot verrassing van de onderzoekers werden op beide plekken aanzienlijke hoeveelheden van het organohalogeen gevonden. Omdat zowel de piepjonge sterren als de komeet geen levende wezens bevatten, denkt het team nu dat Freon-40 een molecuul is dat niet alleen is voorbehouden aan biologische processen.
Ontstaan leven
De sterrenkundigen keken ook naar de hoeveelheden van Freon-40-moleculen met verschillende isotopen van het chlooratoom (hierin verschillen alleen het aantal kerndeeltjes). De verhoudingen tussen deze verschillende typen van het stofje waren vrijwel gelijk tussen het protostersysteem en de komeet.
Dat ondersteunt volgens de onderzoekers de theorie dat jonge planeetsystemen de chemische compositie ‘erven’ van de oorspronkelijk gaswolk waaruit de ster is ontstaan. En dat suggereert weer dat organohalogenen op planeten kunnen komen door planeetvorming en/of komeetinslagen. Dat kan vervolgens weer een rol spelen bij het ontstaan van leven.
Belangrijk puzzelstukje
Sterrenkundige Floris van der Tak (RUG) vindt de vondst van Freon-40 bij een jonge ster en komeet van groot belang voor de zoektocht naar leven op andere planeten. “De nieuwe ontdekking laat zien dat Freon-40 ook langs niet-biochemische weg kan worden gemaakt. Dat betekent dat het eventuele bestaan van deze stof in de atmosferen van andere planeten dus nog niet betekent dat daar ook leven voorkomt.”
Aan de andere kant sluit dit onderzoek niet uit dat Freon-40 geen rol kan spelen in de detectie van bestaand buitenaards leven, zo mailt sterrenkundige Carsten Dominik (UvA). “Als we het in grote hoeveelheden vinden in de atmosfeer van een planeet, zou dat nog steeds moeilijk zijn te verklaren door toevoeging van buiten. Samen met andere biomarkers zou het nog steeds een belangrijk puzzelstukje kunnen zijn.”
Bronnen: Nature Astronomy, ESO via EurekAlert!, National Radio Astronomy Observatory via EurekAlert!
Beeld: ESO (boven artikel), B. Saxton (NRAO/AUI/NSF); NASA/JPL-Caltech/UCLA (in artikel)
Lees ook:
Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Bestel dan hier ons nieuwste nummer. Abonnee worden? Dat kan hier!