Even de natuur in? Kijk vanavond als het helder is, eens naar boven. Astro-blog houdt u op de hoogte van wat er zoal te zien is.

29 januari 2009

Wie deze week rond 22:00 uur naar het zuid-zuidoosten kijkt, ziet daar Sirius, de helderste ster aan de nachthemel (1). U kunt 'm niet missen, hij staat zo'n twee vuistbreedten, op armlengte afstand gezien, boven de horizon. Sirius maakt deel uit van het sterrenbeeld Canis Major, grote hond, maar wordt ook zelf wel als de hond van Orion (zie astro-blog 12) beschouwd. Kinderen kennen de naam Sirius van Sirius Zwart, de sympathieke held uit de Harry Potter serie, die zich naar believen in een hond kon veranderen. Zijn minder symphatieke zus, Bellatrix, figureert als rechter schouder, van ons uit gezien, van Orion.

Sirius lijkt zo fel omdat hij maar acht lichtjaar (2) van ons af staat en omdat hij bovendien vijfentwintig maal zo veel licht uitstraalt als onze zon, die zich op acht lichtminuten afstand van ons bevindt. Zo'n flonkerend, felblauw lichtpuntje is een mooi gezicht, vind ik. Mooier dan een vuilgeel flakkerende vlam boven de schoorsteen van een chemische fabriek, om maar eens iets te noemen. Toch is er een overeenkomst: Zowel chemische fabrieken als sterren maken stoffen. Maar er is ook een fundamenteel verschil: Chemische fabrieken maken molekulen uit andere molekulen, sterren maken atomen uit andere atomen.

In sterren worden de bestanddelen van lichte atomen (waterstof) aaneengesmeed tot iets zwaardere atomen (helium). Die zwaardere atomen wegen samen net wat minder dan de lichtere atomen die de bestanddelen leverden. Het verschil in massa wordt rechtstreeks omgezet in energie (3). In de kern van sterren, maar ook tijdens sterexplosies, worden de bestanddelen van lichte atomen aaneengesmeed tot nog veel zwaardere atomen: koolstof, zuurstof, maar ook ijzer, lood, goud. Zo ontstaan in generaties sterren uiteindelijk alle elementen (atoomsoorten) die onmisbaar zijn voor ons bestaan.

Als de elementen er eenmaal zijn, neemt de scheikunde het over en vormen zich groepen atomen (molekulen) uit andere groepen atomen. Sterren mogen dan kernreactoren zijn, de rest van het heelal is één grote chemische fabriek, waarin een verbazingwekkende diversiteit aan chemische verbindingen tot stand komt, inclusief ingewikkelde organische molekulen. Nu is de term "organisch" nogal verwarrend. Organische molekulen zijn zeker nog geen leven, maar wel de bouwstenen ervan. Nog niet zolang geleden ging men er van uit dat de hele reactieketen van losse atomen tot DNA-molekulen in een grijs verleden op aarde had plaats gevonden. Nu is men daar niet meer zo zeker van en richt men wat dat betreft de blik op de ruimte. Ook in Nederland vindt op dit terrein onderzoek plaats en wie dat wil kan in Leiden het vak Astrobiologie volgen (4).

Zo verandert het landschap van onze kennis gestaag, vaak bijna onmerkbaar, zoals het groeien van een plant. Tot we na tientallen jaren nog eens in onze vergeelde schoolboekjes kijken en zien dat de wereld niet meer hetzelfde is. En een enkele keer vindt een doorbraak plaats. Niemand weet wat er om de volgende hoek ligt. Ik kijk door het raam nog eens naar het getwinkel van Sirius. Dichtbij op kosmische schaal maar fysiek onbereikbaar. Even voel ik mij een goudvis in een kom. Dan realiseer ik mij het verschil: De reikwijdte van ons waarnemings- en denkvermogen.

JdeH

(1) In bovenstaande schets, geinspireerd door een foto, is Sirius links onderaan te zien, in het strooilicht vlak boven de horizon. Het opvallende sterrenbeeld rechts is Orion. In de avondschemering staat in zuid-zuidwesten een object dat nog veel helderder is dan Sirius. Dit is echter geen ster maar de planeet Venus, stralend als een ver, stabiel zoeklicht.

(2) Een lichtjaar is de afstand die het licht in een jaar aflegt. Een lichtminuut is de afstand die het licht in een minuut aflegt. Een lichtseconde is de afstand die het licht in een seconde aflegt, namelijk 300.000 km.

(3) Het omzetten van massa in energie gebeurt volgens Einsteins beroemde formule: E = mc². E is de vrijgekomen energie (in Joule), m de verdwenen massa (in kg) en c de lichtsnelheid (300.000.000 m/s). Volledige omzetting van slechts 1 kg materie in energie levert dus 1 x 300.000.000 x 300.000.000 Joule energie, genoeg om 3000 straalkachels van 1000 Watt zo'n 1000 jaar te laten branden.

(4) Een heldere, fascinerende inleiding in de astrobiologie vind u hier.