Leven kan ook gedijen in ‘waterstofwereld’
Ook exoplaneten met een atmosfeer barstensvol waterstofgas kunnen levende organismen herbergen – zij het dan wellicht geen ademende.
De ‘waterstofwereld’ kan sterk op de onze lijken, met oceanen van water en een hemel
Lang geleden, toen er nog geen zuurstofademend leven bestond, bevatte ook de atmosfeer van onze planeet grote hoeveelheden waterstof. Tijdens de ‘grote oxidatie’ verdween dat uit de dampkring – op wat zeldzame restjes na. Waterstof in de atmosfeer sluit leven (en het ontstaan ervan) op een planeet dus niet uit. Zelfs niet als de dampkring bijna volledig uit het goedje bestaat.
Dat hebben Amerikaanse onderzoekers ontdekt bij twee types aardse microorganismen: bacteriën en gistcellen. Hoewel beide eencelligen sterk van elkaar verschillen (gist bezit in tegenstelling tot bacteriën een celkern), heeft alvast de veelvoorkomende darmbacterie E. coli met gist gemeen dat ze zowel met als zonder zuurstof kan gedijen. De twee organismen zijn dus zowel aeroob als anaeroob.
De microben kunnen ook prima gedijen in een omgeving die alleen uit waterstofgas bestaat, toonden de onderzoekers aan in hun laboratoria – met die bemerking dat er voldoende voeding voorradig moet zijn. Het waterstof lijkt dus niet te deren. Dat is best opmerkelijk, want exoplaneten – planeten die rond een andere ster dan de zon draaien – met waterstofrijke atmosferen staan niet meteen bovenaan het lijstje van alienjagers.
Dat is onterecht, schrijft Sara Seager, astronome aan het Massachusetts Institute of Technology deze week in Nature Astronomy. In het artikel spoort ze haar collega’s die met ruimtetelescopen naar buitenaards leven speuren aan hun ‘terracentrische’ blik te verruimen. Kort samengevat: het is niet omdat wij op een planeet leven met een atmosfeer die uit stikstof en zuurstof bestaat, dat dit ook zo moet zijn voor buitenaardse levensvormen. Een waterstofrijke atmosfeer kan ook levende organismen herbergen, al zijn die dan best niet afhankelijk van zuurstof – want dat zou snel wegreageren tot water. Een goede reden om dus nog eens in te zoomen op de vorig jaar ontdekte ‘superaarde’ K218b, die waterstof in haar atmosfeer heeft zitten.
Voordeel
Een waterstofatmosfeer heeft bovendien een belangrijk voordeel voor alienjagers: ze reikt tot veel hoger boven het oppervlak van een exoplaneet. Daardoor kan zo’n exoatmosfeer veel makkelijker opgemerkt worden. Astronomen kunnen haar bestuderen met het licht van de moederster dat erdoorheen priemt. Volgens Seager strekt een waterstofatmosfeer zich liefst veertien keer verder uit dan een atmosfeer zoals we die op aarde hebben – precies omdat waterstof zo licht is en de dichtheid van de atmosfeer dus veel minder snel afneemt.
Zo’n ‘waterstofwereld’ kan trouwens nog altijd sterk op de onze lijken, met oceanen van water en een hemel die op een onbewolkte dag net zo blauw is. Maar wellicht is zo’n wereld alleen voorbehouden voor eencellig, anaeroob leven.