De vrieskast gaat open

Het moederschip mag dan Cassini heten, van Christiaan Huygens pakken ze Saturnus niet meer af. Met zijn 'aaaaaaa ccccc d eeeee g h iiiiiii llll mm nnnnnnnnn oooo pp q rr s ttttt uuuuu' zette de Nederlandse wiskundige, astronoom en nog zo wat in 1656 de Nederlandse vlag onwrikbaar op de planeet met de ringen. Want hij was degene die ze voor het eerst als zodanig zag.

Van de bovenstaande letterreeks kun je een Latijnse zin maken: 'Annulo cingitur tenui plano, nusquam cohaerente, ad eclipticam inclinato.' Oftewel: 'door een dunne vlakke ring is hij omgeven, nergens rakend, hellend ten opzichte van het baanvlak [van de planeten].' Huygens wist wat hij deed: zo'n kanjer van een ontdekking ga je natuurlijk niet meteen aan de grote klok hangen: stel je voor dat de verhandeling die je erover schrijft in handen valt van iemand die zelf met de eer wil gaan strijken, en misschien zijn eigen epistels sneller dan jouw eigen brief weet te bezorgen bij de mensen die er toe doen.

Wat nu de preprints zijn, de elektronische versies van artikelen die wetenschappers op primeurjacht alvast op internet zetten, dat was voor de wetenschap van de 17de eeuw, die het nog zonder wetenschappelijke tijdschriften deed, het anagram. Zo'n puzzel maakte je, zoals Huygens zelf hoffelijk bij bovenstaande letterreeks schreef, ,,zodat iedereen die misschien denkt dat hij hetzelfde heeft gevonden, de kans heeft er mee voor de dag te komen, en dan kan niet gezegd worden dat hij het van ons had, of wij van hem.''

En pas toen hij zeker wist dat zijn collega's in heel Europa het hadden gelezen -en hij zelf nog wat meer had kunnen waarnemen, om zeker te zijn dat hij geen figuur zou slaan- schreef Huygens een nieuwe brief met daarin zijn waarnemingen en, als prioriteitsbewijs, de oplossing van het raadsel. Saturnus had geen manenpaar dat je soms net aan weerszijden van de planeet zag, zoals Galileï dacht. Geen 'handvaten' zoals veel waarnemers de uitstulpingen hadden beschreven die ze met hun beperkte telescopen zagen, en geen vlekken of uitwasemingen, zoals sommige anderen dachten. Saturnus had een ring.

Het lijkt een grote stap van die eerste telescopische verkenningen van het zonnestelsel naar de van steeds betere instrumenten voorziene ruimteschepen van de afgelopen halve eeuw, met Cassini en de naar Huygens genoemde Titan-lander als voorlopig hoogtepunt. Maar juist als het om Saturnus gaat, is het verschil niet eens zo groot. Huygens en zijn tijdgenoten vroegen zich af waaruit de ring bestond en waar hij vandaan kwam. Inmiddels weten we dat het goed beschouwd duizenden ringen zijn, dat ze uit kleine ijs- en (vermoedelijk) steenbrokjes bestaan, dat sommige manen als herders een ring bij elkaar houden. Maar nog steeds neemt Cassini fundamentele vragen mee: waarom heeft bijvoorbeeld juist Saturnus zo'n indrukwekkend ringenstelsel, terwijl je voor het stelsel van Jupiter en de andere gasreuzen ruimteschepen moest sturen om ze te kunnen zien? Zijn ze er altijd geweest, of maken we toevallig al een eeuw of vijf een ringen-periode mee?

Dankzij de ringen doet Saturnus, meer nog dan de andere planeten, denken aan het zonnestelsel zelf toen het nog aan het begin stond. Want toen de zon ontstaan was, uit het samentrekken van een wolk stof en gas, was er nog een restant van die oerwolk over, die als een schijf om de zon heen draaide. Vervolgens is daarin flink opruiming gehouden. Het resterende materiaal trok zelf ook nog weer eens samen in de vorm van de grote buitenplaneten Jupiter, Saturnus, Uranus en Neptunus, of klonterde aan elkaar in de vorm van kleine planeten als de aarde, Mars, Venus en Mercurius, of nog kleinere objecten zoals de kometen en de manen van de planeten. Over hoe dat allemaal precies gebeurd is kan Saturnus, als miniatuurmodel van het vroege zonnestelsel, misschien veel vertellen.

Ook Huygens, het ruimtevaartuig, gaat zich in die geschiedenis verdiepen. Letterlijk: de duik in de atmosfeer van Titan is, denken de sterrenkundigen, een duik in een gaslaag die erg lijkt op de atmosfeer van de vroege aarde. Opvallend genoeg is Titan daar de enige in. Alle andere planeten en manen hebben, als ze al een atmosfeer hebben, een die heel anders samengesteld is.

Dat zit hem in hun massa en de afstand van de zon. De grote gasreuzen konden met hun enorme zwaartekracht gemakkelijk waterstof en helium vasthouden, die de hoofdmoot uitmaken van al het in het heelal rondzwevende gas, en dus ook van de oerwolk. Kleine planeten lieten die gassen grotendeels ontsnappen, helemaal als ze in een warmer deel van het zonnestelsel hun banen draaiden, zoals de aarde en Venus. Bij zowel de aarde en Titan, hoe verschillend ze verder ook zijn, overheerst stikstof in de atmosfeer.

Op het oppervlak van Titan verwachten de onderzoekers allerlei chemische stoffen, misschien zelfs zeeën vol, die zijn ontstaan onder invloed van zonlicht uit onder andere die stikstof. Zo moet het op aarde ook begonnen zijn. En daar ontstond op zeker moment leven bij. In de vrieskast die het Saturnus-systeem is, waarin alle chemie langzamer verloopt, valt dat niet te verwachten. Maar juist daardoor vormt die een niet te versmaden blik in het verleden.

Een eerste voorproefje van de inhoud van de vrieskast is al binnen. Afgelopen woensdag werden de eerste resultaten gepresenteerd van het voorbijvliegen van de maan Phoebe. Het door de maan weerkaatste zonlicht wijst uit, melden de onderzoekers, dat Phoebe veel ijs aan het oppervlak heeft, bevroren kooldioxide en steensoorten die water bevattten. Waarmee het maantje vooral verwant lijkt te zijn aan kometen, en aan de veel verder weg gelegen planeet Pluto.

Heel erg onverwacht is dat niet, want Phoebe draait tegen alle andere manen in om Saturnus heen, dus er werd al vermoed dat het een adoptiemaantje was, een los rondvliegend brok steen of ijs, oermateriaal uit de buitengewesten van het zonnestelsel, dat net even te langzaam langs Saturnus was gekomen om nog verder te mogen vliegen.

Terecht dus dat het nieuws nu al bekend werd gemaakt: nog voor de formele publicatie van de gegevens, maar ook voordat straks opwindender resultaten van passages langs andere manen de hoofdrol opeisen, om nog maar te zwijgen van de landing op Titan. Huygens zou dat helemaal hebben begrepen.

Meer over

Wilt u iets delen met Trouw?

Tip hier onze journalisten

Op alle verhalen van Trouw rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright@trouw.nl.
© 2020 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden