Er zijn honderden miljarden sterren in ons sterrenstelsel.
Toch kennen we er maar één die licht schijnt op een met leven gevulde planeet.
Is de Aarde uniek?
Of zijn er andere zonnestelsels en planeten zoals de onze?
Daar ergens?
Wetenschappers vinden nu het antwoord.
Dankzij dit:
De Kepler Ruimtetelescoop.
De krachtigste planetenjager ooit gemaakt.
Hij doet verbazingwekkende ontdekkingen.
Het grote aantal planeten is nogal ontzagwekkend.
Van enorme gasreuzen.
Tot een land waar de Zon nooit ondergaat.
En werelden die wel eens helemaal met water bedekt kunnen zijn.
Kepler vindt zelfs planeten als de onze.
Dit kan wel eens de eerste aardachtige planeet zijn die om ster als onze Zon draait.
Die ooit gevonden is.
Wetenschappers vragen zich nu af of die planeten bewoond kunnen zijn.
En als dat zo is, waarmee dan?
Het is leuk om over het leven te speculeren.
Maar al het leven is onderhevig aan de wetten van scheikunde en natuurkunde.
Zelfs op een andere planeet kunnen we uitvinden hoe de biologie zich aanpast.
Dit is het verhaal over hoe een spectaculair ruimteschip ons dichterbij bracht dan ooit.
Om antwoord te geven op de ultieme vraag van de mensheid.
Zijn we alleen?
Alien Planets Revealed. Nu op NOVA.
NOVA wordt gesponsord door de volgende partijen.
De meest ambitieuze planetenjager ooit gemaakt staat op een lanceerplatform...
In Cape Canaveral in Florida.
T-minus vijf...
Vier...
Drie...
Twee. Motoren starten.
Eén, nul.
Meer dan twee decennia in de maak...
Hij gaat onze kennis over ons sterrenstelsel radicaal veranderen.
De vaste brandstof raakt op.
Klaar voor loskoppeling.
Dit is de Kepler ruimtetelescoop.
Zijn missie is buitenaardse werelden vinden die om ver weg staande sterren draaien.
En om te ontdekken of ze een thuis kunnen zijn voor leven zoals wij dat kennen.
Ondertiteling: Darkone.
Project wetenschapper Natalie Batalha leeft al vanaf het prille begin met de Keplermissie mee.
Om de lancering te zien, dat was echt iets aparts.
Het gevoel dat na tientallen jaren van voorbereiding.
Dat het eindelijk ging gebeuren. Hij ging naar boven, wat een mooi moment.
Gelanceerd in 2009. Deze geweldige optische telescoop...
Heeft onthuld dat planeten veel vaker voorkomen dan wij ooit hadden gedacht.
Wat geweldig is, is niet alleen het aantal planeten dat Kepler heeft gevonden...
Maar de soorten planeten.
Van de 3500 potentiële planeten die Kepler heeft gevonden...
Komen sommige erg bekend voor.
Gigantische gasreuzen die lijken op Jupiter of Saturnus.
Of kleine rotsachtige werelden die lijken op Aarde, Venus, Mars of Mercurius.
Maar anderen lijken zo uit de Science Fiction te komen.
Zoals Kepler-16b.
Die om een dubbele ster draait.
Net zoals de thuisplaneet van Luke Skywalker in Star Wars.
Nog bizarder is Kepler-10b.
Zijn omloopbaan is zo dicht om zijn zon.
Dat het oppervlakte wel op een visioen van de hel lijkt.
Kepler 10-b is een verbrande wereld.
Er is een oceaan, groter dan de Pacifische Oceaan.
Maar het is geen oceaan van water, maar van gesmolten lava.
De zijde die tijdens de omloop naar de ster gericht is...
Heeft een oppervlakte temperatuur die hoog genoeg is om ijzer te smelten.
Deze wereld is helemaal afgefikt.
Maar voor Kepler zijn deze rariteiten maar bijzaak.
Want zijn primaire missie is een planeet vinden die buitenaards leven kan herbergen.
Een planeet zoals Aarde.
En nu heeft Kepler waarschijnlijk zo'n wereld in het vizier.
De Kepler data geeft aan dat er potentieel bewoonbare planeten zijn.
En door de principes van biologie en evolutie toe te passen...
Beginnen wetenschappers nu te begrijpen...
Hoe buitenaardse wezens zich kunnen aanpassen aan hun omgeving.
De beste speculaties geven toe dat er regels aan het spel verbonden zijn.
Elke vorm van leven die we kunnen bedenken...
Is onderworpen aan de wetten van scheikunde en natuurkunde.
Kepler vindt werelden die, voor zo ver wij kunnen zeggen.
Het juiste milieu hebben.
De correcte temperatuur geschikt voor leven zoals wij dat kennen.
Kepler is uniek onder de ruimtetelescopen.
In tegenstelling tot de Hubble, die ver en wijd keek...
En geweldige afbeeldingen van de kosmos naar ons stuurde.
Is Kepler ontworpen om naar een vast, klein deel van de ruimte te kijken.
Hij neemt dag in, dag uit dezelfde foto en dat jarenlang.
Het begon, net als bij elke andere nieuwe telescoop...
Met wat astronomen het eerste licht noemen.
Keplers eerste licht afbeelding kwam bij ons binnen op NASA Ames...
Ongeveer 24 uur nadat we de stofkap hadden geëjecteerd.
Terwijl het mijn beeldscherm vulde, dacht ik aan het beeld van...
Champagne wat een glas vult en al de sterren zijn die kleine bubbeltjes.
Het was erg spannend.
Al die kleine puntjes die je ziet zijn sterren.
Die zich in het blikveld van Kepler bevinden.
Kepler is gefocust op een klein stukje ruimte.
Vlakbij het sterrenbeeld van Cygnus de Zwaan.
In dat gebied in de ruimte bevinden zich 4,5 miljoen sterren.
Alleen al in ons Sterrenstelsel.
Maar Kepler zoekt niet naar sterren.
Hij zoekt naar planeten die zich in een baan om een ster bevinden.
Maar dat is een probleem.
Want Kepler kan die planeten niet direct zien.
Planeten zijn veel kleiner en minder fel dan sterren.
Ze raken verloren in het felle licht.
Dus kijkt Kepler naar iets dat een overgang heet.
Die komt voor als de planeet voor de ster langsgaat.
Als hij dat doet, dan wordt het licht van de ster met een fractie gedimd.
Kepler is ontworpen om dat dimmen te detecteren.
Het is een principe dat gedemonstreerd kan worden met een toren en een felle lamp.
Stel je nou eens voor dat er een mot om die lamp heen vliegt.
Kunnen we die mot ooit zien?
Echt niet.
Ook al reflecteert de mot wat licht van de lamp.
Het is te weinig voor ons om dat te kunnen zien.
Het licht dat een planeet reflecteert is 10 miljard maal zwakker dan dat van de ster...
Het detecteren van planeten lijkt hierdoor misschien onmogelijk.
Maar Kepler kan dat probleem omzeilen.
Als de mot voor het felle licht langsgaat.
Dan wordt een beetje van dat licht geblokkeerd door de mot.
En we kunnen de mot detecteren...
Door heel nauwkeurig de subtiele verandering in de totale helderheid van de lamp te meten.
Hoe groter de mot...
Hoe meer licht er wordt tegengehouden.
En des te meer het licht zal dimmen.
Op precies dezelfde manier kunnen we kleine planeten in hun omloop om de ster zien.
En zelfs hun omvang opmeten.
Dat is de primaire missie van Kepler.
Om duizenden sterren in de gaten te houden voor een teken van een overgang.
Wetenschappers plotten de helderheid van elke ster die Kepler ziet in een grafiek.
Om te zien hoe deze met de tijd veranderd.
Dit is een plot van één ster gedurende twee weken.
Om de drie dagen is er een kleine dip waar te nemen in de helderheid.
Daarmee wordt een planeet onthuld met een omloopbaan van drie dagen.
Net als bij de mot...
Hoe groter de planeet...
Hoe meer licht er wordt tegengehouden.
In deze plot zie je de overgang van een gigantische planeet voor de ster.
Wat een veel grotere verschuiving veroorzaakt.
Gelijk vanaf het begin zag Kepler sterren dimmen.
En in juni 2010...
15 maanden na de lancering.
Had Kepler al meer dan 700 potentiële planeten gevonden.
Het grote aantal planeten is nogal ontzagwekkend.
Hier zie je er maar een paar voorbeelden.
En de planeten variëren in grootte.
Van de halve radius van de Aarde.
Tot dingen die meerdere malen groter zijn dan Jupiter.
Keplers ontdekkingen veranderen nu al wat wij weten over buitenaardse planeten.
Kepler heeft onze visie op planeten en planetaire systemen in het sterrenstelsel gerevolutioneerd.
Alle soorten planeten zijn mogelijk, binnen de wetten van scheikunde en natuurkunde.
Elke planeet die je kan bedenken, kan op elke locatie bestaan in een planetair systeem.
Als we de data van Kepler extrapoleren.
Dan lopen sommige schattingen van het aantal planeten in de biljoenen.
Maar wat we allemaal willen weten is of er leven is op één van die planeten.
Om daar antwoord op te kunnen geven, moeten we terug naar de basis.
En ons afvragen of het universum overal gevuld is met dezelfde dingen.
Zijn de elementen voor leven zoals wij dat kennen alledaags?
De lichtste elementen, waterstof en helium, zijn vlak na de oerknal gemaakt.
Andere elementen worden in sterren gemaakt.
Een product van de kernfusie tijdens de normale levenscyclus van de ster.
Of gemaakt als sommige sterren ontploffen als supernova's.
Waardoor deze essentiële bouwstenen in de ruimte worden geslingerd.
Alle moleculen in je lichaam en alle elementen in je lichaam...
Zijn ergens in het verre verleden gemaakt door processen in sterren.
Onder de meest voorkomende zijn de elementen die essentieel zijn voor al het leven op Aarde.
Waterstof.
Zuurstof.
Koolstof.
En stikstof.
Het leven kan zich overal en nergens bevinden in ons sterrenstelsel.
Maar waar moeten we zoeken?
Sinds planeten blijkbaar nogal veel voorkomen.
Denkt Chris McKay dat we het beste naar leven kunnen zoeken...
Wat de regels volgt, die we al begrijpen.
Ik weet hoe ik organisch materiaal moet zoeken. Ik weet welke tekens belangrijk kunnen zijn.
De zoektocht naar leven begint met het volgen van water en koolstof.
Niet om te kunnen bewijzen dat het de enige manier is om het te doen.
Maar omdat het de enige manier is waarvan we weten hoe het moet.
Toen ze de data van Kepler naliepen, maakten de wetenschappers de opzettelijke beslissing...
Om naar planeten te zoeken die lijken op degene waarvan we weten dat er leven mogelijk is.
De Aarde.
We weten dat de Aarde bewoonbaar is en ook bewoond wordt.
Daarom is er natuurlijk een behoefte om een planeet te vinden die op de Aarde lijkt.
Elders in het universum.
De mensheid is op zoektocht om leven te vinden.
Keplers doel is om erachter te komen of er planeten als de Aarde.
Waar we een voorbeeld van het leven hebben.
Of zulke planeten bestaan.
De Aarde, zoals wij weten, krioelt van het leven.
Organismes zijn geëvolueerd om alle situaties uit te buiten.
Van onder de golven.
Tot de hoogste bergen.
Wat is er zo speciaal aan onze lichtblauwe wereld?
Voor veel wetenschappers is het belangrijkste kenmerk van de Aarde...
De aanwezigheid van vloeibaar water aan de oppervlakte.
Chris McKay heeft jarenlang gestudeerd aan de relatie tussen het leven en water.
De vraag is of leven zonder water kan overleven.
Dit is de plaats om daar antwoord op te vinden, in de woestijn.
In dit droge zand vlakbij de Majove woestijn in California...
Zoekt Chris naar dieren die zonder water kunnen leven.
Een mogelijke kandidaat zijn deze zwarte vlekken.
Die feitelijk in leven zijn.
Het lijkt op een platte, zwarte steen.
Maar het is een laag van fotosynthetische micro-organismes.
Maar Chris ontdekte dat ze er dan misschien wel kurkdroog uitzien...
Maar dat ze wel degelijk water nodig hebben.
De micro-organismes hebben het tekort aan water heel ingenieus opgelost.
De organismes scheidden organische materialen af, die helpen om het water vast te houden.
Ze maken kleine supersponzen.
En zo kunnen ze het zeldzame vocht vasthouden.
Dat kan het langer vasthouden dan het normale zand.
Deze organismes hebben een hele kleine microhabitat gemaakt, waarin ze leven.
Chris heeft over de hele wereld organismes bestudeerd.
In de droge valleien van Antarctica.
En in de Atacamawoestijn in Chili. De droogste woestijn ter wereld.
En overal is hij leven tegengekomen dat soortgelijke overlevingsstrategieën toepast.
We hebben op Aarde nog nooit een organisme gevonden...
Op de droogste en koudste plekken hebben we gezocht en we hebben flink gezocht.
We hebben nog nooit een organisme gevonden dat zonder vloeibaar water kan.
Dus leven zoals wij dat kennen heeft vloeibaar water nodig.
Gelukkig bestaat water uit twee elementen die het meest voorkomen in het universum.
Waterstof en zuurstof.
We hebben zelfs waterdamp ontdekt in gaswolken in de ruimte.
Wat moeilijker te vinden is, is een planeet die vloeibaar water heeft.
Waar de temperatuur hoog genoeg is om ijs te kunnen smelten.
En onder het punt waarop water in stoom veranderd.
De Zon is net een vuur.
Hij geeft licht af en met dat licht, warmte.
Die warmte zorgt ervoor dat de planeet warm genoeg is voor vloeibaar water.
Als de planeet te ver van de zon staat, dan wordt het water ijs.
Staat hij te dichtbij, dan is het water stoom.
Hij moet zich precies in de zone bevinden waar water vloeibaar is.
Soms noemen we dat het Goudlokjegebied.
Niet te heet, niet te koud, maar precies goed.
Keplers hoofdmissie is om planeten te vinden met de omvang van de Aarde in het Goudlokjegebied.
Opmerkelijk is dat je met deze data, die de timing van elke overgang laat zien...
Ook een middel hebt om uit te vinden hoe heet een planeet is.
Hoe vaker een planeet een overgang maakt, hoe heter deze is.
Als een planeet zich dicht bij een ster bevindt, dan is de omloopbaan ook heel snel.
De periode is erg kort.
Hij kan zelfs in weken om de centrale ster heen draaien.
Als de planeet verder weg is, dan duurt het veel langer.
Een planeet die wekelijks een omloop maakt, staat dicht bij de ster en is dus erg heet.
Een planeet die om de tien jaar een omloop maakt, zal ver weg staan en te koud zijn.
Wetenschappers zochten naar een planeet met een baan om een zonachtige ster.
Met een omlooptijd van ongeveer een jaar. Net als Aarde.
Op 12 mei, 2009.
Net drie dagen nadat het ruimteschip begonnen was met het verzamelen van data.
Zag hij het licht van de ster Kepler-22...
Een heel klein beetje dimmen.
Tien maanden later dimde het weer.
Als het over tien maanden nog eens gebeurt.
Dan zou dat bevestigen dat Kepler een overgang ziet.
En inderdaad, op 15 december 2010...
Dimde de ster nogmaals.
Kepler had zijn eerste planeet binnen de bewoonbare zone ontdekt.
Kepler-22b.
Meer dan 600 lichtjaar verwijderd.
Kepler-22b was de eerste planeet waar we van wisten dat hij de juiste temperatuur had.
Hij bevindt zich dus in het Goudlokjegebied.
Hij heeft een omloopbaan om een ster die erg op onze Zon lijkt.
Onderzoekers gebruiken de marge van het dimmen om het formaat van de planeet te berekenen.
Het komt neer op 2.4 maal de radius van de Aarde.
En dan komt het volgende mysterie.
Wat voor planeet is Kepler-22b?
Waar is hij van gemaakt?
De oplossing van de samenstelling van een planeet is het formaat.
Als planeten zich vormen, dan beginnen ze solide. Gemaakt van rotsen en ijs.
Als ze groot genoeg worden, dan zijn ze in staat om grote hoeveelheden gas vast te houden.
Voornamelijk waterstof en helium.
Dat worden de gasreuzen, zoals Jupiter en Neptunus.
Kleinere planeten zoals de Aarde bestaan voornamelijk uit steen.
En kunnen alleen maar een dunne atmosfeer vasthouden.
Kepler-22b zit in het midden.
Groter dan de rotsachtige planeten in ons systeem.
Maar kleiner dan de gasreuzen.
Dus bestaat hij voornamelijk uit gas of steen?
Astronoom Geoff Marcy probeert daar achter te komen.
Vanavond gebruikt hij de Keck telescoop in Hawaï.
Die bestuurt hij via een videolink vanuit Berkeley in California.
Meer dan 3000 kilometer verderop.
Geoff, ik heb de koepel net open gedaan.
Ik heb een autofocus uitgevoerd.
Mooi, geweldig.
We staan klaar om je eerste doel te benaderen.
Vanavond gaan we Kepler-22b observeren.
De planeet die nog steeds wat mysterieus is.
We weten niet of hij rotsachtig is, zoals de Aarde.
Of gasachtig zoals Jupiter en Saturnus.
Om daar antwoord op te krijgen gebruikt Geoff een andere manier om planeten te zien.
Bijgenaamd de Wobble methode.
Deze techniek werd gebruikt om de eerste exoplaneten te vinden.
En het wordt ook gebruikt om meer te weten te komen over de door Kepler ontdekte planeten.
We kunnen een planeet detecteren om een ster, zonder de planeet te zien.
Door naar de ster te kijken.
Laten we een ster creëren.
En natuurlijk willen we dat er een planeet omheen draait.
Wat interessant is, is dat de planeet niet alleen om de ster draait.
Maar dat er ook aan de ster getrokken wordt via de zwaartekracht van de planeet.
Daardoor zien we de ster dus wiebelen.
En dat kunnen we detecteren met de telescopen hier op Aarde.
De Keck telescoop kan waarnemen of een planeet heen en weer wiebelt.
In respons op een planeet die we niet kunnen zien.
Nog mooier is dat we de massa van de planeet kunnen meten.
Want hoe massiever de planeet die om de ster heen draait...
Hoe gewelddadiger er door de zwaartekracht van de planeet aan de ster getrokken wordt.
Als de telescoop een grote wiebeling waarneemt. dan draait er een grote planeet om de ster heen.
We gaan nu naar het Kepler veld.
Ik wil de belichtingsmeter instellen.
Geoff mikt op Kepler-22.
Dat geeft ons een Doppler shift precisie van ongeveer 1.5 meter per seconde,
Dus we kunnen de snelheid van de ster bereken met het verschil van de menselijke loopsnelheid.
Daar gaan we dan.
En daar heb je Kepler-22.
Het ziet er mooi uit.
Zelfs met dit hoge niveau van precisie faalt Geoff om een meetbare wiebeling te vinden.
Dat betekent dat de planeet niet extreem massief is.
Tot nu ver kunnen we zeggen dat de planeet waarschijnlijk niet...
Helemaal solide is. Het is geen grote bal van steen.
Kepler-22b kan ook een gaswereld zijn.
Een soort mini Neptunus.
Maar er is nog een mogelijkheid. Eentje die nog veel intrigerender is.
Deze planeet kan wel eens heel anders zijn dan al het andere in ons zonnestelsel.
Een waterwereld.
We weten wel dat als de planeet meer dan zevenmaal de massa van Aarde heeft.
Dat er dan nog steeds vloeibaar water mogelijk is aan de oppervlakte.
Kepler-22b valt, ondanks zijn grote formaat, nog steeds in de bewoonbare categorie.
Van de studies over andere planeten. De planeten die wat groter dan de Aarde zijn.
Ze hebben veel water en misschien ook nog een beetje atmosfeer.
Door associatie durven we te wedden dat Kepler-22b is rotsachtige planeet is.
Met een diepe oceaan met een hoge dichtheid.
Als Geoff gelijk heeft, dan is deze wereld volledig bedekt door water.
Het is de perfecte planeet om te peddelen.
Geoff kan zich wel voorstellen hoe het moet zijn om te kajakken op Kepler-22b.
Als je zou gaan kajakken op Kepler-22b.
Dan zou je in de verte de gastster zien.
Die je doet denken aan onze eigen Zon.
Een geelachtige ster ongeveer net groot als onze Zon.
De zwaartekracht van de planeet kan iets hoger of lager zijn dan op Aarde.
Maar niet zo heel erg verschillend.
Als je onder het oppervlak kijkt, dan zie je dat deze oceaan niet lijkt op die op Aarde.
De oceaan zou duizenden kilometers diep zijn.
Er zou geen bodem zijn om naar te duiken en te bezoeken.
Dat zou gewoon te ver weg zijn.
Kepler-22b kan wel eens alle ingrediënten hebben voor leven zoals dat op Aarde.
Er is zat energie door het zonlicht van de dichtbijstaande ster.
En benodigde elementen zoals waterstof, zuurstof, koolstof en stikstof.
Komen overal voor in het sterrenstelsel.
Maar om leven te laten voorkomen.
Moeten deze elementen zich vormen tot een molecuul met een speciale eigenschap.
Een molecuul dat zichzelf kan repliceren, zoals DNA.
Het leven is een chemisch systeem wat in staat is tot Darwiniaanse evolutie.
We hebben moleculen nodig voor leven, die informatie kunnen bevatten.
We hebben moleculen nodig die kunnen muteren, zodat die informatie verandert.
En dat het erfelijk kan zijn.
Ik vermoed dat koolstof de bouwstof van het leven is.
Er zullen informatiedragende moleculen nodig zijn, zoals DNA.
Zelfs hier op Aarde weten we niet hoe DNA ontstaan is.
Maar zelfs als de creatie van een molecuul dat werkt als DNA onwaarschijnlijk lijkt.
Dan heeft het leven nog heel veel mogelijkheden tot zijn beschikking.
Misschien komt leven maar voor op één op de miljoen planeten.
Maar op basis van Kepler...
Hebben sommige mensen gesuggereerd dat er misschien wel 10^19 planeten zijn.
In ons sterrenstelsel of sterrenstelsels vlakbij ons.
Dat is een ontzettend groot getal.
Dus de waarschijnlijkheid...
Dat er elders leven bestaat is best wel groot.
Het is dit terugkerende statistische feit.
Waardoor veel wetenschappers denken dat er buitenaards leven bestaat.
Is er ergens leven?
Alleen al in ons sterrenstelsel bevinden zich 100 miljard sterren.
Als DNA of een soortgelijk zichzelf replicerend molecuul...
Zich op één van die planeten heeft gevormd.
Dan kan het zijn dat het leven al een tijdje bestaat.
Als we kijken naar de oudste sedimentaire rotsen op onze planeet.
En kijken naar tekenen van leven, dan zijn die er al.
Dat zegt ons dat het leven al vroeg is ontstaan.
Maar het vroege leven bleef beperkt tot simpele eencellige organismes.
Microben hadden de Aarde miljarden jaren voor zichzelf.
Voordat er complex leven ontstond.
Het kan zijn dat microben zelfs ons sterrenstelsel regeren.
Het meest waarschijnlijke leven op een andere planeet zal meer...
Op bacteriën lijken dan op ons.
We weten niet hoe zeker het is dat complex leven evolueert op een buitenaardse wereld.
Het is nog een open vraag of leven wel tot stand kan komen in zo'n waterwereld.
Maar over miljarden jaren, als het klimaat stabiel genoeg is.
Dan heeft evolutie de kans om verder te komen dan microbisch leven.
Zoals bossen met complexe en geavanceerde bomen.
Zouden planten zich aan kunnen passen aan het leven op een eindeloze oceaan?
Op een waterwereld is de grootste uitdaging van deze planten om te blijven drijven.
Je kan niet gaan zinken, je wilt blijven drijven.
Misschien met behulp van blazen gevuld met gas.
Die helpen om te blijven drijven in het water.
Terwijl wetenschappers speculeren over het leven op Kepler-22b...
Kunnen we nu op geen enkele manier bevestigen dat er water aan de oppervlakte is.
Gelukkig is het niet de enige planeet die leven kan herbergen, die Kepler gevonden heeft.
Op 22 februari, 2012, bijna drie jaar na de lancering.
Maakte NASA melding van meer dan duizend nieuwe potentiële planeten.
Eén daarvan maakt een omloop om de ster KOI 2626.
Deze potentiële planeet is ongeveer anderhalf keer zo groot als de Aarde.
En klein genoeg om waarschijnlijk rotsachtig te zijn.
Maar er is een probleem.
Hij maakt geen omloop om een ster als onze Zon.
Hij maakt een omloop om een heel ander soort ster.
Als klein kind werd mij op school verteld dat de Zon een gemiddelde ster is.
Dat is een complete leugen. De Zon is geen gemiddelde ster.
De meeste sterren zijn veel minder massief en geven veel minder energie af als de Zon.
We noemen deze sterren met een lage massa, M-dwergen.
Onze Zon heeft een gele kleur en is erg massief en erg groot.
In vergelijking zijn deze M-dwerg sterren maar heel klein.
Het formaat is maar 10 tot 20 procent en de massa is ook maar zo'n 10 tot 20 procent.
En ze geven maar één duizendste van de hoeveelheid energie af.
M-dwerg sterren ook wel bekend als rode dwergen.
Beslaan driekwart van alle sterren in het universum.
Omdat de ster zo klein is...
Is het ook makkelijker om een kleine planeet in zijn omloopbaan te zien.
Ook al beslaat een aardachtige planeet maar .1 procent van een rode dwerg.
Hij dimt het licht met een makkelijk te bespeuren één procent.
Dave Charbonneau en zijn team hebben de Kepler data doorzocht.
Ze kwamen erachter dat meer dan de helft van dat soort sterren...
Planeten hebben met ongeveer de grootte van Aarde of net iets groter.
Maar zou een planeet die om zo'n gedimde ster draait....
Warm genoeg zijn voor een oceaan van water?
En zelfs leven?
Een M-type ster geeft veel minder zonlicht af dan onze ster.
Om dezelfde warmte te krijgen, net zoals bij dit kleine vuur, moet je dichterbij gaan zitten.
Er is nog steeds een bewoonbare zone, als je maar dicht genoeg bij de ster bent...
Zodat het warm genoeg is voor vloeibaar water.
KOI 2626.01.
Draait eens in de 31 dagen om zijn rode dwerg.
Maar je zo dichtbij een ster begeven, kan voor rare situaties zorgen.
De zwaartekracht van de ster trekt harder aan de dichtbijzijnde kant van de planeet.
Een kleine ruk, waardoor één kant altijd naar de ster toestaat.
Astronomen noemen dat een synchrone rotatie.
Deze buitenaardse wereld heeft een lichte kant waar de zon nooit ondergaat.
En een donkere kant waar de zon nooit opkomt.
Eerst dachten wetenschappers dat er daardoor geen leven mogelijk was.
Omdat er geen atmosfeer zou zijn.
Toen we met het idee kwamen van synchrone rotatie, zelfs in de bewoonbare zone...
Dachten we dat het aan de donkere kant heel erg koud zou zijn.
Zo koud dat de atmosfeer helemaal kan verdwijnen.
Terwijl de koolstofdioxide, die normaal in de atmosfeer zit, als ijs aanwezig is.
Waardoor er een poolkap ontstaat aan de donkere kant.
IJs zoals dit. Dit is een stuk koolstofdioxide.
Maar atmosfeer expert Kevin Heng was er niet zo zeker van.
Hij bouwt computersimulaties van buitenaardse atmosferen.
Hij is een soort interplanetaire weersvoorspeller.
Heng gebruikt wat we weten over de rode dwerg planeet, om de atmosfeer na te bootsen.
En hier kwam hij mee.
Een kaart van de hele planeet, maar plat weergegeven.
De kleuren geven de voorspelde temperatuur weer.
Wat je ziet is een temperatuurkaart van de oppervlakte.
In het midden van de kaart is het punt waar we verwachten de hoogste temperatuur te vinden.
En het temperatuursverschil tussen de warme en koude kant...
Heeft een diepgaand effect op de atmosfeer.
Aan de donkere kant koelt de lucht af, zakt het omlaag en verspreid zich over de planeet.
Zo wordt er wind gecreëerd die via de oppervlakte naar de warme kant waait.
Hier verwarmt de lucht zich waardoor deze opstijgt en weer naar de koude kant gaat.
Als deze planeet dus een atmosfeer heeft...
Dan zou er een permanent planetair windsysteem moeten zijn.
Dit reduceert het temperatuursverschil en voorkomt dat de atmosfeer kan bevriezen.
Dat betekent dat de planeet toch bewoonbaar kan zijn.
Maar een stabiele atmosfeer en op sommige plekken een lekker klimaat.
Je kunt het beste op het punt gaan wonen waar de dagkant in de nachtkant overgaat.
De zogeheten dag / nacht terminator. Daar is het ongeveer 10 tot 20 graden Celsius.
Een mooie plek voor ontroerend goed.
Als er plantenleven is...
Dan moet dat zich aanpassen aan een eindeloze, dieprode zonsondergang.
Hier op Aarde krijgen de meeste planten energie via chlorofyl
Een groen pigment wat is aangepast om het gele licht van onze Zon op te vangen.
Maar op een rode dwergen planeet met het rode licht...
Kunnen buitenaardse plantensoorten zich wellicht aanpassen om andere pigmenten te produceren.
Nancy Kiang probeert erachter te komen hoe die buitenaardse planten er uit kunnen zien.
Een aanwijzing kan gevonden worden in de moerassen van New England.
Je zou denken dat de zanderige gebieden zonder planten, dode gebieden zijn.
Maar eronder krioelt het van het leven.
In het zand leven lagen vol met fotosynthetische bacteriën.
Wat we hier zien zijn verschillende soorten bacteriën, die fotosynthetisch zijn.
Elke laag heeft een ander pigment, dat een andere licht golflengte absorbeert.
De bacteriën in de toplaag zijn groen.
Ze gebruiken hetzelfde chlorofyl als planten.
Omdat ze het volle spectrum van het zonlicht ontvangen.
Maar veel van die golflengte worden geabsobeerd.
Waardoor de onderste lagen een andere kleur licht krijgen.
Zij hebben dus nieuwe fotosynthetische moleculen geëvolueerd.
Die aangepast zijn aan dat nieuwe spectrum.
Door deze verschillende moleculen te bestuderen kan Nancy zich voorstellen...
Wat voor pigmenten het beste zullen werken op buitenaardse werelden...
Die baden in het rode licht van een rode dwerg.
Dat leidt tot een intrigerende suggestie.
Het is aannemelijk dat deze planten zoveel mogelijk zichtbaar licht willen absorberen.
Dus die planten kunnen wel eens zwart zijn.
Zwart, omdat de planten zoveel mogelijk energie moeten opvangen van de zwakke zon.
Voor planten is de situatie waarschijnlijk makkelijker om mee om te gaan.
Omdat de zon niet door de lucht beweegt.
Je kan jezelf richten, net als een zonnepaneel richting de zon.
Een ander kenmerk van een synchrone rotatie is...
De hevige wind die constant in dezelfde richting waait.
Misschien is een plat paneel wel het optimale ontwerp.
Je wilt flexibeler zijn om de wind wellicht door waaiervormen te laten gaan.
Als er planten zijn, kunnen er dan ook buitenaardse wezens op deze planeet zijn?
Door de grote variatie aan diersoorten op Aarde.
Weten we dat er bizar uitziende diersoorten mogelijk zijn.
Het is leuk om te speculeren over hoe leven op een andere planeet eruit zal zien.
Het is een legitieme wetenschap.
In zoverre, het zegt ons dat er regels aan het spel verbonden zijn.
Al het leven gaat gebukt onder de wetten van scheikunde en natuurkunde.
Gebaseerd op wat we weten over het leven op onze wereld.
En wat we over het milieu op deze verre planeet weten.
Krijgen wetenschappers een idee over hoe buitenaards leven er uit zou kunnen zien.
Op Aarde hebben we filtervoeders.
Leven dat deeltjes of kleine korrels voedsel filtert.
Uit het water als dat door ze heen gaat.
Op een planeet als deze vinden we de strategie misschien wel terug op land.
Misschien ontdekken we wel zoiets als land walvissen.
Die voedsel filteren zoals de walvissen plankton uit de oceanen filteren.
Grote, statische dieren die deeltjes uit de wind proberen te filteren om te eten.
Ook al speculeren wetenschappers over hoe leven kan overleven op buitenaarde werelden.
De meeste geloven dat onze beste kans om herkenbaar leven te vinden...
Ligt in het vinden van een rotsachtige planeet.
Met ongeveer hetzelfde formaat als de Aarde, die om een zonachtige ster draait.
Het is een uitdaging van astronomische proporties.
Een planeet zo klein als de Aarde die voor zijn ster langs trekt...
Zorgt maar voor een vermindering in helderheid van 1 deel per 10.000.
Stel je het hoogste hotel in New York City voor en iedereen heeft het licht aan.
Eén persoon in het hotel doet zijn rolgordijn twee centimeter naar beneden.
Zo'n verandering in helderheid proberen wij te detecteren...
Van de overgang van een planeet zo klein als de Aarde.
Die voor zijn ster, zo groot als onze Zon, passeert.
De Kepler wetenschappers zoeken in de data naar een hele kleine afwijking.
Bewijs voor een aardachtige planeet.
Ze hebben iets veel belovends gevonden bij de ster KOI 701.
1200 lichtjaar bij ons vandaan.
De Keck telescoop bevestigt dat er minstens drie planeten om de ster draaien.
De derde planeet van buiten ligt in de bewoonbare zone.
En hij is ook groot, zoals 22b.
Hij lijkt erg op Kepler-22b.
Waarschijnlijk een waterwereld.
Het team wilde de informatie bekend maken, net toen er iets bijzonders gebeurde.
Dus 701.03 was klaar.
We hadden er een mooi lintje omheen gedaan en wilde het naar de uitgever sturen.
Toen kregen we een e-mail van één van onze teamleden.
Hij schreef dat hij nog een interessant signaal had gevonden in de data.
Wat haar teamlid op het laatste moment had gezien...
Kon wel eens één van de spannendste ontdekkingen van Kepler zijn.
Het leek erop dat KOI 701 niet drie planeten had.
Maar vier.
En deze nieuwe potentiële planeet bevond zich op de juiste plaats.
En heeft het juiste formaat.
We bekeken de data nauwkeurig en er is inderdaad nog een planeet.
Die midden in de bewoonbare zone zit en maar net iets groter is dan de Aarde.
Het was precies waar Kepler naar op zoek was.
Een planeet in de bewoonbare zone die klein genoeg is om van water en steen gemaakt te zijn.
Net als de Aarde.
Dit is iets waar je op kan staan. Iets dat van steen gemaakt is.
Dit kan wel eens de eerste aardachtige planeet zijn die om ster als onze Zon draait.
Die ooit gevonden is.
De planeet die nu Kepler-62f heet, staat op 1200 lichtjaar afstand.
Zelfs onze snelste ruimteschepen zouden er miljoenen jaren over doen om er te komen.
Maar dit kan wel eens de meest aardachtige planeet zijn, die Kepler ooit gevonden heeft.
Dat is een geweldige planeet. Eentje waardoor mijn haren overeind gaan staan.
Als deze planeet een oceaan van water heeft en landmassa's van steen.
Dan zijn de mogelijkheden voor leven net zo talrijk als bij ons op Aarde.
Op onze planeet begonnen we met simpele bacteriën.
Tegenwoordig zijn er 10 miljoen diersoorten op de planeet.
Planten, schimmels, wieren allerlei soorten.
In de oceaan kan het milieu wel eens verrassend veel op het onze lijken.
De dichtheid en kenmerken van water staan vast in de natuurkunde wetten.
En die zijn universeel.
We kunnen verwachten dat het leven in het water redelijk hetzelfde zal zijn.
Gelijk aan wat we op Aarde kennen.
Het belangrijkste is om je zo efficiënt mogelijk door het water te bewegen.
Je wilt hydrodynamisch zijn. Je wilt gestroomlijnd zijn.
Een goede stroomlijn is de fusiform. Een beetje de vorm van een kogel.
Net zoals de meeste vissen op Aarde.
Deze oceaan kan wel eens een complex ecosysteem herbergen.
Met allerlei formaten organismes, die allerlei ecologische gaten vullen.
Maar omdat deze planeet 40 procent groter is dan de Aarde.
Is het aannemelijk dat ook de zwaartekracht sterker is.
Wat kunnen we dus op het land aantreffen?
Dieren zullen zeker reageren op een hogere zwaartekracht op zo'n grote planeet.
Hun lichaam zou dus ook heel erg sterk moeten zijn.
Met kolomachtige benen om het gewicht te kunnen ondersteunen.
Op Aarde hebben alle gewervelde dieren maximaal vier benen.
Omdat dieren met een ruggengraat geëvolueerd zijn uit een vis, die vier vlezige lobvinnen had.
Maar kunnen buitenaardse wezens meer benen hebben?
Daar wil Bill Sellers achterkomen.
Normaal gesproken kijkt hij naar uitgestorven dieren, zoals dinosauriërs.
Door hun constructie na te maken met een computer.
Dezelfde techniek kan toegepast worden op een buitenaards lichaamsplan.
Als we een buitenaardse levensvorm hebben.
Dan gebruiken we de vorm van het dier als het framewerk voor de robot.
We voegen motoren toe om hem te laten bewegen.
En de truc is om de computer te laten leren...
Hoe hij de meest effectieve bestuurder voor zo'n dier kan zijn.
Bill onderzoekt hoe leven zich voort beweegt op een wereld met een hogere zwaartekracht.
Het computerprogramma dat hij gebruikt noemen ze een genetisch algoritme.
Eerst maakt hij een buitenaards wezen met acht benen.
Daarna genereert de computer honderden willekeurige bewegingspatronen.
En hij test ze allemaal.
Dit is het begin van een voorwaartse beweging.
Maar je ziet wat er gebeurt als het patroon verkeerd is.
Ook al beweegt hij zijn benen nog, hij heeft alle voorwaartse velociteit verloren.
En hij begint op een onstabiele manier naar achteren te bewegen.
Een ander voorbeeld van falen, zoals deze.
Wat er gebeurt is dat het voorste paar benen struikelt en het hele ding valt voorover.
Vanwege de locatie van het gewicht, bewegen de achterbenen in de lucht.
Dit is een compleet falen en daar gaan we dus niet vanuit werken.
De computer kan de beste willekeurige patronen selecteren.
En ze combineren om nieuwe variaties te maken.
Het bootst het proces van natuurlijke selectie na, dat de evolutie aanspoort.
Als het evolutionaire proces klaar is, dan houden we deze stabiele en...
Erg efficiënte loopgangen over.
Wat het werk laat zien, is dat dit achtbenige wezen...
Mechanisch gezien om kan gaan met hogere zwaartekracht.
Bill's werk laat zien dat het mechanisch mogelijk is dat er op deze planeet...
Dieren met acht benen op het oppervlak rondlopen.
Als er inderdaad complexe dieren op deze planeet zijn...
Kan er dan ook intelligent leven zijn?
Voor astronoom Geoff Marcy is dat de ultieme vraag.
We weten het gewoon niet.
Ten eerste weten we niet hoe makkelijk het leven begint.
En we weten niet hoe makkelijk het evolueert tot intelligent leven.
Hoe groot is de kans dat er intelligent leven evolueert op een andere planeet?
Is waarschijnlijk de grootste onbeantwoorde vraag.
Maar uit gegevens op Aarde blijkt dat intelligentie de uitzondering is.
Niet de regel.
Haaien zoals we hier zien.
Hebben de zeeën meer dan 400 miljoen jaar geregeerd.
Maar toch zijn hun hersenen niet groter dan erwten.
Hoe kan het zijn dat na 400 miljoen jaar...
De haaien nog geen hogere intelligentie hebben ontwikkeld?
Het antwoord moet natuurlijk zijn...
Dat haaien met een hoog IQ...
Niet beter kan concurreren dan...
De minder intelligente haaien onder ons.
En dat zegt ons iets engs over het leven in het universum.
Misschien is de intelligentie waar wij mensen zo trots op zijn...
Helemaal geen attribuut wat als voordeel gezien wordt, door de Darwiniaanse evolutie.
Als Geoff gelijk heeft...
Dan is menselijke intelligentie veroorzaakt door zeer ongewone omstandigheden.
Waardoor onze voorouders toevallig grotere hersenen gingen ontwikkelen.
Maar anderen, zoals Sarah Seager, zijn optimistischer.
Het is lastig om te zeggen of er intelligent leven is bij de nabij gelegen sterren.
Ik geloof dat er ergens in het sterrenstelsel wel intelligent leven is.
En dat een toekomstige generatie misschien contact kan maken.
De kans dat intelligent leven evolueert is dan misschien wel klein.
Het aantal plekken waar het zich kan bevinden is gigantisch.
Ongeveer 900 van deze planeten hebben een radius van twee keer de Aarde of kleiner.
Wat deze verzameling van exoplaneten ons dus verteld...
Is dat kleine planeten, planeten zoals de Aarde, veel voorkomend kunnen zijn.
Gebaseerd op Keplers data hebben wetenschappers berekend dat minstens één op de zes sterren...
Een planeet van aardse formaten heeft.
Er kunnen wel zo'n 17 miljard planeten met aardachtige formaten zijn.
Alleen al in ons sterrenstelsel.
We bevinden ons in een opmerkelijk moment.
De Kepler ruimtetelescoop heeft duizenden planeten geïdentificeerd.
Maar wat zo onverwacht en opmerkelijk is...
Is dat we veel planeten vinden die net iets groter dan de Aarde zijn.
Die voor zo ver wij kunnen zien over de juiste samenstelling beschikken, steen en water.
Geschikt voor leven zoals wij dat kennen.
Kepler heeft ons laten zien hoe gebruikelijk planeten buiten ons zonnestelsel zijn.
Dat suggereert dat het sterrenstelsel over plekken beschikt die geschikt zijn voor leven.
Kepler bleef data verzamelen tot aan mei, 2013.
Toen ging het geleidingssysteem kapot.
En raakte hij het stabiele beeld kwijt van de sterren die hij zo goed in de gaten hield.
Maar de jacht naar buitenaardse planeten is nog lang niet voorbij.
Kepler heeft misschien wel een tweede leven.
Dankzij de druk van zonlicht om zich te oriënteren.
En in de komende jaren zullen nieuwe planetenjagers verdergaan met de zoektocht.
Die zich bezighoudt met de eeuwenoude vraag.
Zijn we alleen?
Ondertiteling: Darkone.