(Exo)Planeet

Een planeet is een hemellichaam dat om een ster beweegt. Planeten hebben genoeg massa om een ronde vorm te benaderen, maar te weinig massa om in hun binnenste tot kernfusie te leiden, zodat ze zelf geen licht geven.

Wikipedia: De planeten van het zonnestelsel en de maan in volgorde vanaf de zon naar buiten (planeten niet op schaal)

Index:

Introductie
Zoektocht en Ontdekkingen
Leven op de Aarde
Leven buiten de Aarde
Mars
Milankovitch-parameters
Allereerste directe foto van exoplaneet ooit

Links

Introductie:
In het zonnestelsel bewegen acht planeten om de Zon. De Aarde is daarvan zeer waarschijnlijk de enige waarop leven voorkomt. In het sterrenstelsel waartoe de Zon behoort, de Melkweg, hebben waarschijnlijk de meeste sterren een planetenstelsel, waarin een of meer planeten rond de ster bewegen.

Een planeet die om een andere ster dan de Zon wentelt, heet exoplaneet. Exoplaneten zijn moeilijk waar te nemen: ze zijn uiterst lichtzwak omdat ze doorgaans kleiner zijn dan sterren en uitsluitend weerkaatst licht uitzenden, en ze bevinden zich bovendien dicht bij de veel lichtsterkere centrale ster. De eerste onrechtstreekse waarnemingen die het bestaan van exoplaneten bevestigden, dateren uit de jaren 1990. Pas sinds 2004 zijn er rechtstreekse waarnemingen. Naast directe waarneming onderscheidt men de volgende methoden om exoplaneten te vinden:

  1. spectroscopie: waarneming van een periodieke variatie in de radiële snelheid van de centrale ster, zoals bij spectroscopische dubbelsterren
  2. fotometrie: waarneming van een periodieke variatie in de helderheid van de centrale ster, veroorzaakt door een overgang van de planeet, zoals bij bedekkingsveranderlijken
  3. gravitationele microlensing: een toevallige gebeurtenis waarbij een grote, onzichtbare planeet een variatie veroorzaakt in de afbuiging van het licht van achterliggende, verder verwijderde sterren

Solitaire planeten hebben geen ster in de omgeving die hun baan bepaalt. Ze zijn moeilijk waarneembaar maar in december 2021 maakte de European Southern Observatory bekend, dat ze er zeventig had opgespoord in de sterrenbeelden Schorpioen en Slangendrager. Daardoor kan nu onderzoek worden gedaan naar hun ontstaansgeschiedenis.

De wetenschap die zich bezighoudt met het bestuderen van planeten en andere hemellichamen, heet planetologie.

Zoektocht en Ontdekkingen:

Cosmic Milestone: NASA Confirms 5,000 Exoplanets
https://a3veen.tumblr.com/post/680461667105226752/nasa-confirms-the-existence-of-over-5000

Leven op de Aarde:

https://a3veen.tumblr.com/post/682768129733132288/rethinking-the-search-for-the-origins-of-life
https://a3veen.tumblr.com/post/687952611825123328/leben-auf-der-erde-fr%C3%BCher-als-gedacht-studie

The Silurian hypothesis is a thought experiment which assesses modern science’s ability to detect evidence of a prior advanced civilization, perhaps several million years ago.

The idea was presented in a 2018 paper by Adam Frank, an astrophysicist at the University of Rochester, and Gavin Schmidt, director of the Goddard Institute for Space Studies. Frank and Schmidt imagined an advanced civilization before humans and pondered whether it would “be possible to detect an industrial civilization in the geological record”. They argue as early as the Carboniferous era (~350 million years ago) “there has been sufficient fossil carbon to fuel an industrial civilization comparable with our own”. However, they also wrote: “While we strongly doubt that any previous industrial civilization existed before our own, asking the question in a formal way that articulates explicitly what evidence for such a civilization might look like raises its own useful questions related both to astrobiology and to Anthropocene studies.” The term “Silurian hypothesis” was inspired by the fictional species called the Silurians from the British television series Doctor Who.

According to Frank and Schmidt, since fossilization is relatively rare and little of Earth’s exposed surface is from before the Quaternary time period (~2.5 million years ago), there is low probability of finding direct evidence of such a civilization, such as technological artifacts. After a great time span, the researchers concluded, contemporary humans would be more likely to find indirect evidence such as rapid changes in temperature or climate (as occurred during the Paleocene–Eocene Thermal Maximum ~55 million years ago); evidence of tapping geothermal power sources; or anomalies in sediment such as their chemical composition (e.g., evidence of artificial fertilizers) or isotope ratios (e.g., there is no naturally occurring plutonium-244 outside a supernova, so evidence of this isotope could indicate a technologically advanced civilization). Objects that could indicate possible evidence of past civilizations include plastics and nuclear wastes residues buried deep underground or on the ocean floor.

Frank and Schmidt speculate such a civilization could have gone to space and left artifacts on other celestial bodies, such as the Moon and Mars. Evidence for artifacts on these two worlds would be easier to find than on Earth, where erosion and tectonic activity would erase much of it.

Frank first approached Schmidt to discuss how to detect alien civilizations via their potential impact upon climate through the study of ice cores and tree rings. They both realized that the hypothesis could be expanded and applied to Earth and humanity due to the fact that humans have been in their current form for the past 300,000 years and have had sophisticated technology for only the last few centuries.

Leven buiten de Aarde:
Buitenaards leven is leven waarvan de oorsprong buiten de Aarde ligt. Er is ook wel sprake van buitenaardse wezens, ruimtewezens of aliens (via het Engels van het Latijnse alienus, oorspronkelijk “van iemand anders”, later met de betekenis “uitheems” of “vreemd”). Het is het studieobject van de astrobiologie, maar het bestaan ervan blijft speculatief, aangezien er tot nu toe geen enkel algemeen aanvaard wetenschappelijk bewijs voor werd gevonden.

Over de mogelijkheid van buitenaards leven lopen de meningen sterk uiteen. Sommige astronomen schatten de kans vrij hoog in. Deze kans hangt samen met het vermoedelijke aantal planeten in het heelal. Het aantal sterrenstelsels loopt in de miljarden en elk sterrenstelsel bestaat zelf uit miljarden sterren. Inmiddels is aangetoond dat de meeste sterren een of meer planeten hebben. Het is daarom aannemelijk dat het aantal planeten een veelvoud van het aantal sterren is en in de biljoenen loopt.

Afhankelijk van de vraag wat de juiste omstandigheden zijn om leven mogelijk te maken, bijvoorbeeld de aanwezigheid van water, zal het aantal planeten met leven variëren van één, de Aarde zelf, tot mogelijk honderden miljoenen. De factoren die leiden tot een ruwe schatting van het aantal planeten met (intelligent) leven, zijn bijeengebracht in de vergelijking van Drake. Uitgaande van deze vergelijking zou het heelal vol leven moeten zijn.

The Drake equation is used to estimate the number of advanced civilizations in the Milky Way. Because researchers work with a number of uncertainties within each variable, the equation can never be solved.
Astronomy: Roen Kelly

De Fermi-paradox is een paradox waarin de grote statistische waarschijnlijkheid van het bestaan van intelligent buitenaards leven in schril contrast staat met een gebrek aan bewijs daarvoor. Er is een breed scala van mogelijke oplossingen voor de Fermi-paradox voorgesteld. Deze zijn grofweg in te delen in de volgende categorieën:

  • Buitenaards intelligent leven bestaat niet (De Aarde is uniek) en wij zijn alleen in de kosmos
  • Buitenaards intelligent leven bestaat wel maar is te zeldzaam
  • Buitenaards intelligent leven bestaat maar we hebben het nog niet gevonden
  • Om sociologische of economische redenen zijn andere beschavingen niet of slechts beperkt door de ruimte gaan reizen.
  • Contact leggen is gevaarlijk
  • Intelligent leven wordt al snel bovenmenselijk
  • Buitenaardse beschavingen willen (nog) geen contact
  • Er is al contact (geweest)

Een aanverwant, op het eerste gezicht vergezocht, idee is dat het door de mensheid waargenomen heelal deel uitmaakt van een gesimuleerde werkelijkheid analoog aan de schijnwereld zoals getoond in de film The Matrix (1999). Een technologisch zeer hoog ontwikkelde beschaving zou een realistische simulatie kunnen draaien met daarin de Aarde en een stuk heelal dat voor de mensheid als zeer realistisch wordt ervaren. Mogelijk om vertier, als hobby, voor wetenschappelijk onderzoek, of om onze technologie te gebruiken of andere voor ons niet te vatten redenen. De filosoof Nick Bostrom heeft over deze these een verhandeling gepubliceerd.

De schaal van Kardasjov is een door de Russische astronoom Nikolaj Kardasjov voorgestelde indeling voor de technologische ontwikkeling van beschavingen. In de originele versie heeft de schaal drie categorieën, waarin beschavingen op basis van hun energieproductie ingedeeld worden:

  • Type I: De beschaving is in staat alle op een planeet beschikbare energie te gebruiken. Dat is ongeveer 1016 W (voor de Aarde zelfs iets meer dan 1,74×1017 W).
  • Type II: De beschaving is in staat alle beschikbare energie die uitgaat van een enkele ster te gebruiken. Dat is ongeveer 1026 W. Een veronderstelde type-II-beschaving zou een Dysonbol of een gelijkaardige constructie kunnen gebruiken om de totale energie-uitstoot van een ster te winnen.
  • Type III: De beschaving is in staat de totaal beschikbare energie in een sterrenstelsel te gebruiken. Dat is ongeveer 1036 W.

De menselijke beschaving bevindt zich nog ergens onder type I, aangezien we slechts een deel van de beschikbare energie op de Aarde weten te gebruiken. Je zou de mensheid dus als “type 0” aan kunnen duiden.

Hoewel in de oorspronkelijke schaal van Kardasjov geen tussenliggende waarden voorzien waren, heeft Carl Sagan geprobeerd te interpoleren. Hij schatte de status van de mensheid op 0,7 in 1973 op basis van de volgende formule:

{\displaystyle K={\frac {\log _{10}{W}-6}{10}}}

Als we in deze formule het energieverbruik van de mensheid in 2020 invullen, 1,5×1013 W, scoort de mensheid 0,72 in 2022.

De schaal kan verder uitgebreid worden met bijvoorbeeld onderstaande type beschavingen. Deze twee niveau’s waren niet opgenomen in de oorspronkelijke schaal van Kardasjov.

  • Type IV: De beschaving kan alle beschikbare energie in een supercluster van sterrenstelsels gebruiken. Dat is ongeveer 1046 W.
  • Type V: De beschaving kan alle beschikbare energie in het hele heelal gebruiken. Dat is ongeveer 1054 W.
https://a3veen.tumblr.com/post/684164558440611840/whats-the-right-depth-to-search-for-life-on-icy
https://a3veen.tumblr.com/post/685243821919010816/das-mysteri%C3%B6se-wow-signal-von-1977-quelle-ist

Mars:
Mars is vanaf de zon geteld de vierde planeet van het zonnestelsel, om de zon draaiend in een baan tussen die van de Aarde en die van Jupiter. De planeet is kleiner dan de Aarde en met een (maximale) magnitude van -2,9 minder helder dan Venus en meestal minder helder dan Jupiter. Mars wordt wel de rode planeet genoemd maar is in werkelijkheid eerder okerkleurig. De planeet is vernoemd naar de Romeinse god van de oorlog. Mars is gemakkelijk met het blote oog te bespeuren, vooral in de maanden rond een oppositie. ‘s Nachts is Mars dan te zien als een heldere roodachtige “ster” die evenwel door haar relatieve nabijheid geen puntbron is maar een schijfje. Daarom flonkert Mars niet zoals bv. de verre rode reuzenster Aldebaran.

Bron: Wikipedia, Blueish-white water ice clouds hang above the volcanoes of Tharsis, on Mars

Mars is een terrestrische planeet met een ijle atmosfeer. Het oppervlak is op sommige plekken net zoals dat van de Maan bezaaid met inslagkraters, terwijl op andere plaatsen net zoals op de Aarde, vulkanen, valleien, zandduinen en poolkappen voorkomen. Verder komen ook de rotatieperiode (etmaal) en de wisselingen van de seizoenen op Mars bij benadering overeen met die van de Aarde.

Voor de tijd van de ruimtevaart werd vaak gedacht dat leven en vloeibaar water op Mars voorkwamen. Nadat in 1965 de ruimtesonde Mariner 4 langs Mars vloog, werd aangenomen dat geen van beide het geval kon zijn. In 2003 ontdekte de ESA-sonde Mars Express water in de vorm van waterdamp en ijs op Mars. In 2008 werden door de ruimtesonde Phoenix ijsmonsters rechtstreeks onderzocht. Waarnemingen door de Mars Reconnaissance Orbiter hebben mogelijk stromend water ontdekt tijdens de warmste maanden op Mars. In 2015 maakte NASA bekend dat er bewijs gevonden is voor stromend water. In 2017 werd die stellige bewering echter ingetrokken.

Mars heeft twee manenPhobos en Deimos. Beiden zijn kleine, onregelmatig gevormde objecten. Mogelijk zijn deze twee manen door de zwaartekracht van Mars ingevangen planetoïden.

https://a3veen.tumblr.com/post/684160709743017984/dieses-foto-stammt-vom-mars-was-wissen-wir

Milankovitch-parameters:
De Milanković-parameters, ook: Milankovitch-parameters, zijn astronomische grootheden die cyclische variaties veroorzaken. Zij zijn van invloed op de klimaatveranderingen op de aarde, gezien over de perioden van duizenden jaren, op het ritme waarmee ijstijden en interglacialen elkaar afwisselen. Dat komt omdat zij de intensiteit en de verdeling van het zonlicht op de aarde bepalen.

Ze zijn mede door de Servische wiskundige Milutin Milanković opgesteld. Het zijn de excentriciteitobliquiteit en precessie, dus parameters van de baan en de oriëntatie van vooral planeten. De eerste wetenschappelijk publicatie hierover was in 1976.

De invloed van de maat van deze parameters op de temperatuur op aarde is het gevolg van het feit dat de landmassa’s niet gelijkmatig over de aarde verdeeld liggen. Variaties in het klimaat kunnen met behulp van bijvoorbeeld sequentiestratigrafie over lange tijd in het verleden worden onderzocht.

Allereerste directe foto van exoplaneet ooit:

https://a3veen.tumblr.com/post/694213457750392832/james-webb-space-telescope-takes-its-first-ever

Links:
Astronomie Leven

Astronomie Observeren

Exoplanet Exploration: Planets Beyond our Solar System

Astronomers Unveil Technique For Finding Exoplanets And Any Signs Of Life On Them

Deel: