Hoe groot is de kans dat bacteriën zich door de ruimte kunnen verspreiden over het behoorlijk ‘knusse’ planetenstelsel TRAPPIST-1?

Eind februari was hij groot in het nieuws: de relatief nabije ster TRAPPIST-1. Die bleek over maar liefst zeven planeten te beschikken, waarvan er drie leven zouden kunnen herbergen. Uiteraard gaf die ontdekking aanleiding tot de nodige overpeinzingen onder sterrenkundigen. Zoals: kan het misschien zo zijn dat leven overspringt tussen de drie ‘levensvatbare’ TRAPPIST-planeten? Oftewel: stel dat op een van de planeten ooit microben zijn ontstaan, is het dan aannemelijk dat er op de andere twee inmiddels ook van alles groeit en rondkruipt?

Reizende brokstukken

Het idee van leven dat van planeet naar planeet hopt, is niet nieuw. Al sinds de negentiende eeuw duikt het om de zoveel tijd op in de wetenschappelijke literatuur. Het verhaal luidt dan bijvoorbeeld dat het leven oorspronkelijk op Mars ontstond, vervolgens via een rotsblok naar de aarde reisde, en zich daar verder ontwikkelde tot de bacteriën, planten, dieren en mensen die we nu om ons heen zien.

Nu is deze gedachte, die de naam panspermie heeft gekregen, onder sterrenkundigen wat controversieel. Toch besloten Harvard-wetenschappers Manasvi Lingam en Abraham Loeb hem in een bij het wetenschappelijk tijdschrift PNAS ingediend artikel eens toe te passen op het TRAPPIST-stelsel. Reden hiertoe is dat de planeten in dit stelsel veel dichter bij elkaar staan dan die ons eigen zonnestelsel. Tussen de banen van de mogelijk bewoonbare planeten TRAPPIST-1e, TRAPPIST-1f en TRAPPIST-1g zit iets meer dan 1 miljoen kilometer, terwijl de afstand tussen de banen van de aarde en Mars maar liefst 80 miljoen kilometer bedraagt. Zo op het oog zou je dan zeggen dat de kans dat er leven overspringt van de ene naar de andere planeet in het TRAPPIST-stelsel een stuk groter is.

De zeven planeten van het stelsel TRAPPIST-1 bevinden zich veel dichter bij elkaar (en veel dichter bij hun ster) dan de planeten in ons eigen zonnestelsel.

Maar met ‘zo op het oog’ nemen bonafide wetenschappers natuurlijk geen genoegen. In hun artikel doen Lingam en Loeb een dappere poging er wat rekenwerk op los te laten. Stel dat er op de ene planeet een asteroïde of komeet inslaat, waardoor allerlei brokstukken de lucht in worden geslingerd, zo vragen zij zich af. Hoeveel van die brokstukken belanden dan vervolgens op een naburige planeet, met mogelijk bouwstenen voor leven of zelfs microben aan boord?

Korte reistijd

Laat je de formule die Lingam en Loeb hiervoor geven los op de aarde en Mars, dan blijkt dat na een inslag in het gunstigste geval uiteindelijk een paar promille van de aardse rotsblokken op Mars belandt. Vul je daarentegen de gegevens van TRAPPIST-1e en TRAPPIST-1f in, dan komt een paar procent van de brokstukken die vanaf de een de ruimte in worden geslingerd op de ander terecht.

Nu zegt dat getal nog niet zo heel veel. “We kunnen alleen het percentage bepalen van de brokstukken die per inslag wordt overgebracht”, schrijven Lingam en Loeb. “Om het totale aantal brokstukken te schatten, moeten we weten hoeveel inslagen er zijn geweest in de geschiedenis van dit planetenstelsel. En dat is op dit moment niet te bepalen.” Maar als we aannemen dat er in het TRAPPIST-stelsel ongeveer evenveel inslagen plaatsvinden als in ons eigen zonnestelsel, worden er tussen de TRAPPIST-planeten tientallen tot honderden keren zoveel brokstukken uitgewisseld dan hier.

Een ander aspect is de reistijd. Die is voor een brokstuk dat van de ene naar de andere TRAPPIST-planeet reist zo’n honderd keer kleiner dan voor een brokstuk dat van de aarde naar Mars gaat, zo claimt het artikel. “Als je aanneemt dat de kans van een microbe om een ruimtereis te overleven omgekeerd evenredig is met de tijd die hij in de ruimte moet doorbrengen, dan zouden de overlevingskansen van reizende microben in het TRAPPIST-stelsel dus honderd keer zo groot moeten zijn.”

Nieuwe vragen

Zou leven zich inderdaad relatief makkelijk over de planeten rond TRAPPIST-1 kunnen verspreiden, dan roept dat allerlei nieuwe vragen op. Als microben die op de ene planeet zijn ontstaan op de andere twee belanden, hoeveel lijken de levensvormen die daaruit voortkomen dan op elkaar? Hoe groot is de kans dat er vervolgens op meerdere planeten intelligent leven ontstaat? Hoe lang duurt het voordat die intelligente levensvormen van elkaars bestaan op de hoogte komen, gezien de relatief kleine afstanden tussen de drie planeten? En wat gebeurt er dan?

Kortom: sciencefictionschrijvers kunnen hun lol op met dit planetenstelsel. En sterrenkundigen hebben een extra goede reden om het na te speuren op tekenen van buitenaards leven.

Bronnen: ArXiv.org, New Scientist, IFLS

Beeld: JPL-Caltech/NASA