Waarom juist een vloeistof
In een gas vliegen moleculen uit elkaar en reageren ze nauwelijks; in een vaste stof bewegen ze helemaal niet. Een vloeistof biedt het midden: de deeltjes kunnen bewegen, maar zitten dicht genoeg op elkaar om elkaar te ontmoeten en complexe verbindingen te vormen.
Daarom richten we de zoektocht naar leven op vloeistoffen. De vraag is niet: "Is daar water?", maar: "Is daar iets dat lang genoeg vloeibaar blijft?" Pas daarna kijken wetenschappers om welke stof het gaat.
- Water: breed bereik, lost veel op
- Ammoniak: vloeibaar bij lagere temperaturen
- Methaan: alleen vloeibaar in extreme kou
De band laat het belangrijkste voordeel van water zien: het brede temperatuurbereik waarin het vloeibaar blijft. Bij andere kandidaten is dat bereik merkbaar kleiner, waardoor de omstandigheden nauwkeuriger moeten samenvallen.
Wat is er mis met alternatieven
Lost zeer veel stoffen op, blijft over een breed temperatuurbereik vloeibaar en vormt ijs dat lichter is dan water, waardoor het blijft drijven in plaats van een watermassa volledig te laten bevriezen
Losen een andere reeks stoffen op, blijven over een smal temperatuurbereik vloeibaar en laten reacties bij zulke lage temperaturen extreem langzaam verlopen
IJs verdient een aparte uitleg. Vast water is lichter dan vloeibaar water, waardoor ijs drijft en een watermassa van bovenaf afsluit, zodat het leven eronder behouden blijft. Bij bijna alle andere stoffen is de vaste fase zwaarder en zinkt die, waardoor alles tot op de bodem bevriest.
Het belangrijkste bezwaar tegen koude oplosmiddelen is de snelheid. Bij min 180 graden verloopt chemie zo langzaam dat zelfs de leeftijd van het heelal misschien niet lang genoeg is om iets complexs te laten ontstaan.
Toch bestuderen wetenschappers zulke plekken serieus. Op een maan van Saturnus liggen meren van vloeibaar methaan. Daarmee is dit het enige bekende hemellichaam naast de aarde waar vloeistof stabiel aan het oppervlak voorkomt.
Wetenschappers plaatsen daar wel een voorzichtige kanttekening bij. We zoeken naar leven dat lijkt op het leven dat we kennen, omdat we niet weten hoe we naar het onbekende moeten zoeken: het is onduidelijk aan welke kenmerken we het zouden herkennen. Dat is een beperking van de methode, geen conclusie over de natuur.
Lees de rest in de Miqo-app
Nog 1 minuut lezen, en aan het eind een quiz. Te vinden onder ‘Ruimte → Leven in het heelal’
Richt de camera van je telefoon hierop om de App Store of Google Play te openen.
Bronnen
- Vloeibaar ammoniak en koolwaterstoffen worden beschouwd als alternatieve oplosmiddelen voor leven
- beperkingen zijn onder meer het smalle temperatuurbereik waarin ze vloeibaar zijn en de extreem lage snelheid van chemische reacties bij de bijbehorende temperaturen