deel 1 – Levende Aarde, een bijzonder geval

Afbeelding in de hoofding: Schematische levensloop van de Aarde (zelfgemaakte afbeelding gebaseerd op schema van Peter ward, Rare Earth) Tot hiertoe kennen we maar 1 planeet met leven, en dat is onze Aarde. Dat is dus voorlopig ook het enige ‘geval’ dat we kunnen bestuderen. Mensen die zich inschrijven voor onze cursus astrobiologie…

Afbeelding in de hoofding: Antarctica ijs en cirrus wolken. www.sciencephoto.com. Gedrag van water op Aarde en elders We hebben altijd geleerd dat water bevriest onder nul graden Celsius (of < 273 Kelvin) en dat het kookt bij 100°C (of 283 Kelvin). Dat is hoe water zich gedraagt hier op Aarde, waar continu een…

Afbeelding in de hoofding: Een zirkon kristal met insluitsels van onzuiverheden van Stonefield Beach in de Pacific. Van Microlabgallery.com. Zirkonium als boodschapper uit een ver verleden Zirkonkristallen (Zirkoniumsilicaat of ZrSiO4) zijn zowat overal te vinden op Aarde, zowel in sedimenten als in vulkanische gesteenten. Dit is heel fijn voor wetenschappers om twee goede…

Afbeelding in de hoofding: Een polaire watermolecule: met positieve en negatieve partiële lading. Bron: ESA. We kunnen water erg alledaags vinden, maar eigenlijk is het een wonderbaarlijke kleine molecule met heel uitzonderlijke eigenschappen, die zorgen voor een ideale omgeving voor levende cellen. We bekijken in dit hoofdstuk wat de meest essentiële eigenschappen zijn…

Afbeelding in de hoofding: De belangrijkste zeestromen op Aarde die warmte transporteren en verdelen over de planeet. Bron: https://www.britannica.com/science/thermohaline-circulation Water is een buffer en transportmiddel voor warmte De afbeelding hierboven toont de het wereldwijde transport van warmte in de oceanen via de thermohaliene circulatie. Het zorgt voor een permanente herverdeling van warmte onze…

Afbeelding in de hoofding: Gemiddeld temperaturen op Groenland in de laatste 17 duizend jaar, gereconstrueerd op basis van het onderzoek van diepe boorkernen in het ijs. Helaas is de temperatuurschaal in Fahrenheid. -20°F is ongeveer -29°C (bovenaan y-as) en -60°F is ongeveer -51°C (onderaan y-as). Bron afbeelding; Researchgate (‘credits: Azimuth Project 75’). Wilde…

Afbeelding in de hoofding: De tektonische platen van de Aarde op kaart. Bron: https://www.geographypods.com/introducing-tectonics.html Platentektoniek: wat heb je nodig? Platentektoniek, de aangroei van nieuwe aardkorst en het recycleren van oude korst in de mantel in zogenaamde ‘lithosfeerplaten’ over het hele planeetoppervlak, is van zeer groot belang voor onze levende planeet. We weten niet…

Afbeelding in de hoofding: Verwering van gesteente. Bron: Climatescience.org Een trage koolstofkringloop Het klimaat op Aarde is doorheen de geschiedenis van de planeet altijd blijven variëren. Warmere en koudere tijden wisselen elkaar af. Ook al heeft onze planeet klimaten gekend die vrij spectaculair kouder of warmer waren dan tegenwoordig, de grenzen van een…

Afbeelding in de hoofding: Het meest recent supercontinent Pangaea tijdens het mesozoïcum. Bron: https://www.geologyin.com/2024/11/earth-supercontinents-rodinia-gondwana-pangea.html Hopelijk ben je na de vorige hoofdstukken overtuigd dat platentektoniek onmisbaar is voor de leefbaarheid en de grote biodiversiteit van onze planeet. Vier miljard jaar lang zijn onleefbare extremen vermeden geweest, en sinds het ontstaan van leven heeft biologische…

Afbeelding in de hoofding: Dit radarbeeld van Venus (zonder wolkendek dus) toont het huidige geologisch actieve oppervlak.. Bron: NASA/JPL In het gedeelte “1.6. Platentektoniek: wat en waarom?” hebben we uitgelegd wat de belangrijkste eigenschappen zijn op Aarde om platentektoniek duurzaam mogelijk te maken: Bekijk bovenstaand lijstje eens goed. Denk je dat er veel…

Afbeelding in de hoofding: Op Aarde zijn de atmosfeer, hydrosfeer, biosfeer en lithosfeer in evenwicht met elkaar. Dat evenwicht is wel altijd in evolutie op lange termijn. Bron : https://qsstudy.com/evolution-atmosphere-hydrosphere/ We vergeten nogal gemakkelijk dat de atmosfeer over lange termijn continu verandert. De wereld om ons heen, met moderne dieren (dus ook mensen)…

Afbeelding in de hoofding: Een artist impressie van het aardoppervlak met atmosfeer. Hier moet de Aarde al zeker 1 miljard jaar oud zijn, want er zijn al stromatolieten aanwezig in de ondiepe waters. Bron : http://www.regents-earthscience.com/the-atmosphere.html De Aarde en alle andere planeten zijn ontstaan in de reusachtige wolk van stof en gas waaruit…

Afbeelding in de hoofding: Cyanobacteria zijn de uitvinders van oxygene fotosynthese op Aarde, waarbij water gesplitst wordt en zuurstofgas wordt uitgestoten. We zien hier cellen van het genus Prochlorococcus, dat verantwoordelijk is voor 20% van de huidige zuurstofproductie op onze planeet. Bron: https://www.planetary.org/space-images/cyanobacteria-under-the-microscope Zuurstofgas (O2) is een molecule met uitgesproken eigenschappen. Voor levende…

Afbeelding in de hoofding: Model van de energie die onze zon afgeeft sinds haar ontstaan (let op, het is een logaritmische tijdschaal). Bron: https://www.researchgate.net/figure/Evolution-of-the-solar-luminosity-as-computed-from-a-stellar-evolution-model-Baraffe-et_fig1_356513556 De grafiek in de hoofding laat zien dat zonne-energie op Aarde toeneemt met de tijd. Dat is eigen aan het soort ster dat de Zon is. Op de bovenste…

Afbeelding in de hoofding: Botsing tussen de vroege Aarde en Theia. Bron: NASA/JPL-Caltech – http://www.nasa.gov/multimedia/imagegallery/image_feature_1454.html De Maan is iets bijzonder Onze planeet Aarde heeft een opvallend grote maan. Dat is niet vanzelfsprekend. De andere vaste planeten hebben dat niet. Venus en Mercurius hebben helemaal geen maan, en Mars heeft enkel twee kleintjes. Is dat een…

Afbeelding in de hoofding: Momenteel maakt de rotatie-as van Mars een hoek van 25° met de ecliptica. Dit zou echter in de geschiedenis van de planeet heel wat geschommeld hebben, met ernstige effecten op het klimaat. Bron: https://www.pbecerra.com/the-martian-polar-climate-record.html De Maan – mooi maar ook nuttig In het vorige item hebben we uitgelegd dat…

Afbeelding in de hoofding: visualisatie van het aardmagnetisch veld in interactie met het magnetische veld van de Zon. Bron: https://universemagazine.com/en/the-earths-magnetic-field-should-we-anticipate-issues-from-it/ Een kompas en een elektromagneet Wie heeft als kind niet eens een kompas in handen gehad? Het bekijken van het naaldje dat zich ietwat aarzelend en spontaan naar het noorden ging richten was…

Afbeelding in de hoofding: Net zoals op Aarde kunnen we op andere planeten met een magnetisch veld het noorderlicht of zuiderlicht zien aan de polen. Hier zien we het op de zuidpool van Saturnus. Bron: NASA/ESA/STScI/A. Schaller. De Aarde is niet de enige planeet met een globaal magnetisch veld. Mercurius heeft er ook…

Afbeelding in de hoofding: Gecombineerd beeld van ALMA (rood) en VLA van HL Tau. Deze ster is gelijkaardig aan de Zon, en het protoplanetair systeem is jonger dan 100.000 jaar! Bron: Carrasco-Gonzalez, et al.; Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF. Een levende planeet als de Aarde kan natuurlijk niet om het even waar in het Zonnestelsel…

Afbeelding in de hoofding: Klassieke weergave van de bewoonbare zone rond een ster. Bron: https://science.nasa.gov/exoplanets/habitable-zone/ Bewoonbare zone En als je dan genoeg geluk had, en dus een gesteenteplaneet werd met niet teveel en niet te weinig water, dan moet je ook nog eens in de ‘bewoonbare zone’ rond de ster zitten. Dat is…

Afbeelding in de hoofding: Jupiter infrarood foto 2022 gemaakt met James Webb Space Telescope. Bron: https://webbtelescope.org/contents/media/products/01HZ2PANG2TQK2EZCS3BAECAXB De eerste planeet die zich vormde in ons Zonnestelsel was Jupiter. Deze reus zou altijd een belangrijke invloed blijven hebben op het hele stelsel, en dus zeker ook op onze planeet. Je kan je zelfs afvragen of…

Afbeelding in de hoofding: Onze galaxie, de Melkweg, met centraal onderaan de locatie van ons Zonnestelsel. Bron: https://astro3d.org.au/education-and-outreach/doughy-way-galaxy-activity/ Ons Zonnestelsel bevindt zich in een deel van het sterrenstelsel ‘de Melkweg’ dat beschouwt wordt als de leefbare galactische zone. Hadden we ons te dicht of te ver van het midden bevonden, dan was de…

Afbeelding in de hoofding: Artist impression van de Chicxulub inslag (65 MA) en de krater daarvan. Bron: https://news.qq.com/rain/a/20230609A00Y4600?no-redirect=1 We hebben het al eerder gehad over de ‘late heavy bombardment’, de periode van 4,2 GA tot 3,9 GA waarin enorm veel meteorieten op de Aarde en andere gesteenteplaneten en Maan gevallen zijn. Er zouden…

Afbeelding in de hoofding: Goudlokje en de drie beren. Bron: kidsshortmoralstories.com In het verhaaltje van Goudlokje (Goldilocks in het Engels) probeert het lieve mooie kind alles uit in het berehuis: de stoelen, de borden met eten, de bedden. De spullen van papa beer zijn te groot, te hard, te warm. Die van mama…