Op het bureau van astronoom Ignas Snellen ligt het sterrenkundige naslagwerk Astrophysical Quantities, naast een laag papieren en andere boeken, een klassieke notarislamp, en een beige globe.
Hij neemt plaats aan een ronde tafel ernaast. ‘Deze heb ik de afgelopen week vaak gebruikt als voorbeeld’, zegt hij. ‘Onze Melkweg is een soort platte schijf, net als deze tafel. Wij zitten met onze zon aan de buitenkant van de Melkweg en draaien om het centrum heen, dat uit gas en stof bestaat.
‘De exoplaneten die wij kunnen waarnemen, liggen dicht in de buurt van ons zonnestelsel.’
Honderdduizend keer verder dan Mars
De Leidse sterrenkundige kreeg 17 juni de Spinozapremie, de hoogste wetenschappelijke onderscheiding in Nederland, voor zijn onderzoek naar deze exoplaneten: planeten die om een andere ster draaien dan onze zon. Zijn onderzoek vormt een stap richting de ontdekking van buitenaards leven, want er kunnen planeten tussen zitten die vergelijkbare omstandigheden hebben als de aarde. De premie is 2,5 miljoen euro.
Exoplaneten zijn dicht bij ons zonnestelsel, maar dat is verder weg dan het klinkt. ‘Omdat ze om een andere ster dan de zon draaien, zijn de afstanden enorm. Onze dichtstbijzijnde ster ligt een paar honderdduizend keer verder weg dan Mars.’
Toen Snellen jong was, was het bestaan van exoplaneten nog niet aangetoond. ‘In het oude Griekenland waren er al denkers die speculeerden dat het universum andere werelden met mogelijk leven bevatte. Maar dat is pas dertig jaar geleden bewezen.’
Tijdens zijn promotie in Leiden hoorde hij in 1995 over een Zwitserse onderzoeksgroep die als eerste een exoplaneet ontdekt hadden: planeet 51 Pegasi B, die om de ster Pegasus 51 draait. De groep zou er in 2019 een Nobelprijs voor krijgen.
‘Naar aanleiding van dat nieuws raakte ik geïnteresseerd. Het was toen nog een heel klein onderzoeksveld, dus ik hoefde niet duizenden artikelen door te lezen.’
Very en Extremely Large Telescopes
Vandaag de dag is het veld vele malen groter en zijn er al meer dan vijfduizend exoplaneten opgespoord. Snellen draagt hieraan bij met zijn baanbrekende onderzoek naar exoplaneten. Samen met zijn onderzoeksgroep bouwde hij de Multi-sky All-Sky CAmeRA (MASCARA) in Chili, waarmee alle heldere sterren in de hemel kunnen worden waargenomen. ‘Op die naam hebben we een avondje gepuzzeld’, zegt hij.
‘MASCARA bestond uit een verzameling camera’s op het noordelijk en op het zuidelijk halfrond, die samen de hele hemel waarnamen. De noordelijke hebben we ten grave gedragen. De zuidelijke in Chili werkt nog goed. Die is helemaal robotgestuurd, dus die laten we gewoon doordraaien.
‘We hebben met MASCARA vijf "planeetovergangen" gevonden. Dat zijn exoplaneten die voor een ster langstrekken. Dan verduistert de ster een beetje, en dat kun je meten.’
Toch zijn het veelal andere spelers die de exoplaneten ontdekken, zoals NASA. Snellen: ‘Wij zijn voornamelijk benieuwd naar de eigenschappen van planeten die om een ster heen draaien. Wat voor atmosfeer hebben ze, en welke gassen komen daarin voor? Wat voor wind waait er?’
Daarvoor wordt weer een andere telescoop ingezet: de Very Large Telescope (VLT). ‘Hier vanuit Leiden kunnen we weinig zien’, zegt Snellen. ‘Het weer is hier te slecht. De VLT staat op een heel donkere, droge plek in een woestijn in Chili.'

'Wetenschapper blaast bergtop op'
Tot nu toe kan het onderzoeksteam van Snellen alleen gasreuzen zoals Jupiter analyseren met de VLT. Op dat soort planeten is geen vast oppervlak te vinden, dus is er geen leven mogelijk. Daarom is het van belang om rotsachtige planeten te onderzoeken, want die lijken op onze eigen planeet. De Extremely Large Telescope (ELT) die nu wordt gebouwd, maakt dit mogelijk.
In de hoek van Snellens kamer staat een T-vormige kartonnen detonator, waarmee tekenfilmfiguur Wile E. Coyote ongetwijfeld Road Runner zou kunnen bestoken. Opgeplakt is een A4’tje waar ‘ELT-knalontsteker’ op staat. Snellen: 'Toen de bouw van de ELT begon, moest er een bergtop afgeblazen worden. Daarvoor werd een ceremonie gehouden in Chili. Ik was de enige in Leiden die de pers te woord kon staan.
‘Zo ook Omroep West: door hun kop op de website leek het alsof ik degene was die de berg had opgeblazen. Daarom kreeg ik deze kartonnen ontsteker als grapje, mocht er nog een keer een bergtop opgeblazen moeten worden.’
De ELT wordt negenendertig meter groot en heeft een extreem grote hoofdspiegel, waardoor licht beter gefocust kan worden. Daarmee krijg je een scherper beeld en kun je zwakkere objecten waarnemen, zoals rotsachtige planeten. ‘Je kunt daar vervolgens gaan zoeken naar zuurstof en koolstofdioxide. Dat wordt interessant.’
‘Een grote drijfveer is begrijpen hoe uniek de aarde is als levende wereld’, zegt Snellen. ‘Het is moeilijk daar uitspraken over te doen. We kennen alleen het leven op aarde. Daarom gaan zijn we op zoek naar andere zonnestelsels met dezelfde omstandigheden.
‘Onze dichtstbijzijnde buurster, Proxima Centauri, wordt omcirkeld door een planeet die qua grootte en afstand van de ster vergelijkbaar is met de aarde. We willen bekijken of die planeet een atmosfeer heeft en welke gassen daarin zitten. We zijn vooral op zoek naar zuurstof, want dat komt hier op aarde alleen voor omdat er leven is.’
‘Een belangrijke kanttekening is dat er niet één moment zal zijn waarop we plots buitenaards leven vinden. Het zal een jarenlange langzame opbouw zijn met vele aanwijzingen. Als je zuurstof vindt, is het niet genoeg. Dan wil je meer begrijpen over de dampkring en de chemische processen. Hopelijk worden de aanwijzingen sterker en sterker.
‘Ik denk dat het een beeld geeft van onze nietigheid. Nog een puzzelstukje waaruit blijkt dat het heelal hier niet voor ons is. Als we de aarde verklooien, jammer. Dan sterven we uit. Punt. Daar heeft het heelal geen enkele last van. De buurster verderop heeft misschien ook leven.
‘Ik vergelijk het graag met de renaissance: toen kwam het beeld op dat de aarde niet het centrum van het heelal is. We draaien als een normaal object rondom de zon, met andere planeten. Eigenlijk is er niets bijzonders aan de aarde. Dat was een enorme verandering in het wereldbeeld: het universum is niet voor de mens gemaakt. Dat is een heel mooi inzicht.’

Een belangrijke inspiratiebron voor Snellen is Charles Darwin. ‘Hij liet zien dat we als mensen ook niet zo bijzonder zijn. We zijn geëvolueerd uit dieren. Het vinden van buitenaards leven kan net zo’n revolutie teweegbrengen in ons denken.
'Die revolutie is door de sterrenkunde al bezig. We kijken op een andere manier naar de aarde dan honderd jaar geleden. Nu we met klimaatverandering bezig zijn, beseffen we dat we zuinig moeten zijn op onze aarde.
‘Darwin heeft zijn reis gemaakt met de Beagle om al die planten en vogels te ontdekken. Je kunt natuurlijk in je eigen tuin de bloemetjes en vogeltjes bekijken. Maar juist door die reis kon Darwin de verschillen ontdekken. Ik vind het een beetje lijken op exoplanetenonderzoek: we moeten op reis om te begrijpen waarom de aarde is zoals de aarde is.’
De uitreiking van de Spinozapremies vindt plaats op woensdag 5 oktober 2022 in Den Haag.