Dit zijn de belangrijkste wetenschappelijke prestaties van 2016

De wetenschap beleefde in 2016 enkele belangrijke doorbraken. Zo slaagde een privébedrijf voor het eerst een draagraket een zachte landing te laten maken op Aarde en namen wetenschappers de mythische gravitatiegolven waar.

1. Herbruikbare draagraket

Decennia lang werden draagraketten voor de lancering naar de ruimte één keer gebruikt en daarna bij het afval gezet. In 2016 slaagde het privébedrijf SpaceX erin om een onderdeel van zijn Falcon 9-raket heelhuids terug naar de Aarde te brengen met een zachte landing op een platform op de Atlantische Oceaan. De succesvolle test vormt een mijlpaal in de ruimtevaart. Want herbruikbaarheid van raketonderdelen kan de lanceerkosten fel drukken. Als SpaceX erin slaagt om regelmatig onderdelen van een raket te recupereren bij de lancering, zullen het bedrijf én de ruimtevaartsector in de toekomst veel geld kunnen besparen.

2. Tweede Aarde

24 augustus is een mijlpaal in de geschiedenis van het menselijk planetenjagen met de ontdekking van de meest dichtstbijzijnde levensvatbare planeet die we ooit zullen vinden. Astronomen waren in de wolken bij de ontdekking van een Aarde-achtige planeet die rond de rode dwergster Proxima Centauri draait en zich amper op 4 lichtjaren van onze Aarde bevindt. Het hemellichaam kreeg de naam Proxima b en bevindt zich in een levensvatbare zone. De geschatte oppervlaktetemperatuur maakt bijvoorbeeld het voorkomen van vloeibaar water mogelijk.

3. Gravitatiegolven

In 2016 beleefde de fysica zijn eigen ‘Water op Mars’-momentje. Wetenschappers slaagden erin het bewijs te vinden voor één van Einsteins meer gewaagde voorspellingen. Gravitatiegolven zijn de golven in de kromming van de ruimtetijd, die zich van de bron af naar buiten voortplanten. Je kan ze vergelijken met golven in een zwembad wanneer je een hand door het water laat glijden. Einstein voorspelde 100 jaar geleden in zijn algemene relativiteitstheorie, die gebruikt wordt om de zwaartekracht in de moderne fysica te beschrijven, het bestaan van deze golven die theoretisch gezien drager zijn van gravitatiestraling. Maar deze ruimtetijdfluctuaties, die veroorzaakt worden door gewelddadige gebeurtenissen in de ruimte zoals exploderende sterren en het samensmelten van zwarte gaten, werden tot nog toe enkel indirect geobserveerd. Tegen de tijd dat ze de Aarde bereiken zijn ze immers nog maar een miljardste van de diameter van een atoom en zijn ze dus heel moeilijk te detecteren. Daarom zijn waanzinnig precieze en gevoelige instrumenten in een volledig geruisloze omgeving nodig en heeft het uiteindelijk ook 100 jaar geduurd om ze waar te nemen.

Het gaat om een van de grootste wetenschappelijke vondsten van onze tijd. Met de ontdekking gaat nu een heel nieuw venster op ons universum open. Naast het ‘gewone’ licht of radiogolven (elektromagnetische straling) zouden we nu voor het eerst ook de mogelijkheid hebben om het universum te bestuderen aan de hand van gravitatiestraling die in tegenstelling tot elektromagnetische straling niet interageert met materie wanneer het door miljoenen lichtjaren ruimtetijd reist. Gravitatiestralen gaan immers doorheen zwarte gaten, neutronensterren en andere objecten die geen licht uitstralen, zoals een mes door boter. Dit pas ontdekte zintuig betekent dan ook het begin van een nieuw tijdperk in de astronomie dat ons nieuwe inzichten kan bieden in enkele van de meest onverklaarbare fenomenen in de kosmos en misschien wel astronomische wonderen kan doen ontdekken waar we nooit hadden durven van dromen.

4. Wetenschappers veranderen CO2 in steen

2016 zag een opmerkelijke doorbraak in de strijd tegen klimaatverandering. Klimaatverandering is zonder twijfel de grootste uitdaging van onze tijd. Een van de oorzaken is het teveel aan CO2 in de atmosfeer. In juni slaagden de onderzoekers er in IJsland in om op een relatief snelle manier CO2 in steen te veranderen. Ze pompten een combinatie van CO2 en waterstofsulfide 540 meter diep onder de grond. De grond bestaat er voornamelijk uit basalt dat rijk is aan calcium, magnesium en ijzer. Dat zijn mineralen die bijdragen tot de mineralisatie van CO2. Het gas vermengde zich vervolgens met het grondwater en reageerde met het omliggende basalt tot er kalksteen werd gevormd. Na amper twee jaar was 95 procent in steen omgezet. Het afvangen van koolstof is dan misschien niet de heilige graal, maar het kan aanzienlijk bijdragen tot het verminderen van de uitstoot van CO2. De studie biedt dus hoop op een efficiënt wapen om de door de mens veroorzaakte opwarming van de aarde tegen te gaan. Maar er zijn ook nadelen aan het proces: het is duur en omdat CO2 een gas is, bestaat het gevaar op lekken.

5. Astronauten keren terug na ‘Marsmissie’ van 1 jaar

Op 28 augustus deden zes wetenschappers hun ‘herintrede’ op de Aarde na een Marssimulatie van een jaar op de Mauna Loavulkaan in Hawaï. De groep leefde sinds 26 augustus 2015 in een gesimuleerd Marsstation van 11 meter diameter en 6 meter hoog, zonder frisse lucht, vers voedsel of privacy. Onderwerp van de studie, die in handen was van de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie NASA en de universiteit van Hawaï, waren niet alleen de biologische en ecologische factoren van het leven in volledig isolement, maar ook de sociale factoren. De wetenschappers leefden een jaar lang met beperkte middelen, moesten een ruimtepak dragen wanneer ze naar buiten gingen en moesten proberen persoonlijke conflicten te vermijden. Tijdens hun verblijf moesten ze ook wetenschappelijke experimenten uitvoeren. De communicatie met de buitenwereld gebeurde met twintig minuten vertraging, zoals dat ook het geval zou zijn op Mars.

6. Planeet X

Begin dit jaar meldden wetenschappers dat de baan van verschillende kleine ruimtelichamen ver voorbij Neptunus wijzen op een verborgen reuzenplaneet, de negende planeet in het zonnestelsel. Het object, “Planeet Negen” gedoopt, zou tien keer de massa van de Aarde hebben en zou twintig keer verder rond de zon draaien dan Neptunus, dat op een gemiddelde afstand van 4,5 miljard kilometer rond de zon cirkelt. Deze nieuwe planeet zou tussen 10.000 en 20.000 jaar nodig hebben om één baan rond de zon af te leggen. Alleen is deze mysterieuze planeet nog niet geobserveerd. De jacht op planeet X is dus geopend.

7. Het grootste priemgetal ooit

Een Amerikaanse computer berekende het grootste priemgetal ooit. Een priemgetal is een getal dat alleen door 1 en zichzelf deelbaar is, zoals 2, 3, 5, 7, 11 enzoverder. Het nieuwe priemgetal is ongelooflijk groot, meer bepaald een getal van meer dan 22 miljoen cijfers. Voor de liefhebbers: het begint met 300376 en het eindigt op 6351. Als we het helemaal zouden uitschrijven, 1 millimeter per getal, dan is het cijfer meer dan 22 kilometer lang. En als je het zou voorlezen, 1 cijfer per seconde, 8 uur per dag, 5 dagen per week, dan zou je er drie jaar voor nodig hebben.

8. Baby met drie biologische ouders geboren dankzij nieuwe techniek

In Mexico is in 2016 een baby met drie biologische ouders geboren, als resultaat van een baanbrekende wetenschappelijke werkwijze. Abrahim Hassan heeft het DNA van zijn vader en moeder, aangevuld met een heel kleine hoeveelheid genetische code van een donor. De behandeling door Amerikaanse artsen vond plaats in Mexico, omdat de toegepaste techniek in de Verenigde Staten verboden is wegens onethisch. De omstreden procedure moet vermijden dat mensen met zeldzame genetische afwijkingen die overdragen op hun kinderen. De moeder van Abrahim is drager van het syndroom van Leigh, een neurologische afwijking. Hoewel ze zelf gezond is, hebben zij en haar man al twee kinderen verloren aan de ziekte. Daarom besloot het koppel hulp te zoeken bij het New Hope Fertility Center in New York. Daar haalden artsen de kern uit een van de eicellen van de moeder om het vervolgens in te planten in een donoreicel. Die nieuwe eicel werd tenslotte bevrucht met het sperma van de vader. Abrahim Hassan is niet de eerste baby met drie genetische ouders, maar bij eerdere gevallen is een andere techiek gebruikt, de cytoplasmatransfer.

9. Race naar het zikavaccin

De zika-epidemie in Midden-Amerika ontketende in een ijltempo de zoektocht naar een vaccin. Het zikavirus is zelden dodelijk voor volwassenen, maar is wel erg gevaarlijk voor ongeboren kinderen als hun moeder is besmet. Het virus vernielt de placenta en kan zo de groei van de foetus vertragen en leiden tot microcefalie, de ontwikkeling van een abnormaal klein hoofd. Amerikaanse onderzoekers hebben nu een menselijk antilichaam ontdekt dat de foetus in de baarmoeder van muizen beschermt tegen het zikavirus. Dat voedt de hoop op een vaccin om ongeboren kinderen te behoeden tijdens de zwangerschap.

10. Het strafste nieuws van het jaar: walvissen worden 400 jaar oud

Een team van wetenschappers onderzocht met behulp van koolstofdatering de leeftijd van 28 Groenlandse haaien en stelde vast dat de oudste tussen 272 en 512 jaar oud moet zijn. Volgens de onderzoekers ligt de exacte leeftijd wellicht ergens in het midden, dus rond de 400 jaar. Dat betekent dat het dier werd geboren tussen 1501 en 1744 en wellicht dus ergens in de 17de eeuw. De reden dat de Groenlandse haaien zo oud worden is wellicht dat ze in diepe, koude wateren zwemmen en een trage stofwisseling hebben.

11. Gat in de ozonlaag is aan het genezen

We eindigen het wetenschappelijke jaar met goed nieuws. In 2016 werd duidelijk dat het gat in de ozonlaag duidelijke tekenen van genezing vertoont. Volgens onderzoekers zal het gat boven de Zuidpool tegen 2050 volledig gedicht zijn. Dat is te danken aan het verbod op het gebruik van CFK’s sinds 1989.