WETENSCHAP
Antenne-weilanden rond nieuwe sterrenwacht
Vogels stammen niet af van dinosaurussen
Waterstof als vervanging van aardgas
f
Op zoek
naar ijsdwergen voorbij Plut|
Discussie over
'Vinlandkaart' laait opnieuw opü
ft
door Peter de Jaeger
den haag - Om een omelet te
bakken, moet je eieren breken, zo
luidt het gezegde. Maar het stuk
slaan van eieren levert ook nieu
we informatie op over de evolutie
van vogels. Bioloog Alan Feduccia
van de universiteit van North Ca
rolina ontdekte door analyse van
struisvogelembryo's, in verschil
lende stadia, dat vogels niet af
stammen van dinosaurussen, zo
als altijd gedacht.
De verrassende bevindingen
staan in het augustusnummer
van het Duitse gezaghebbende
blad Naturwissenschaften. „De
voorouder van vogels moet vijf
vingers hebben gehad en niet
een drievingerige hand zoals
théropode dinosaurussen", zegt
Feduccia.
Deze rechtop lopende dinosau
russen ontwikkelden 'handen'
met drie vingers, die overeenko
men met de menselijke duim,
wijs- en middelvinger. Dat blijkt
uit eerdere studies van fossielen
van dit type dino's. Deze prehis
torische mastodonten hebben
klauwen ontwikkeld om te kun
nen grijpen en graven.
„Echter, onze studie van struis
vogelembryo's bewees dat vo
gels alleen de vingers ontwikke
len die overeenkomen met onze
wijs-, middel- en ringvinger. We
hebben foto's om het te bewij
zen", zegt Feduccia. „Dit maakt
het wel erg lastig om te blijven
geloven dat vogels zouden af
stammen van dinosaurussen."
De biologen bestudeerden de
vroege skeletontwikkeling van
struisvogels. De kritische ont
wikkelingsfase, waarbij definitie
ve vormen van de ledematen
worden bepaald, ligt bij deze
primitieve vogels tussen dag
acht en vijftien. De aanleg voor
de beenderen van armen en
vingers start rond de achtste
dag.
De botjes die kunnen uitgroeien
tot duimen verschijnen op de
veertiende dag van de ontwikke
ling om drie dagen later weer te
verdwijnen. „De meeste studies
keken naar de laatste fase van
het embryo, vlak voor uitkomst,
maar dan is het kuiken al volle
dig ontwikkeld. Daardoor wor
den verkeerde conclusies ge
trokken."
De evolutiebioloog bevecht al
dertig jaar lang de aanname dat
vogels directe familie zijn van de
dinosaurus. Er zijn vele onvol
komenheden in deze theorie, al
dus Feduccia. Hij noemt het op
vallende tijdsverschil tussen het
moment waarop de eerste vo
gels verschenen (150 miljoen
jaar terug) en dat waarop de vo
gelachtige dino's zich voor het
eerst laten zien (25 tot 80 mil
joen jaar geleden). En er zijn
meer problemen. Onder de mi
croscoop lijken op het eerste
zicht de geraamtes van een di
nosaurus en een kuiken hetzelf
de. Maar gedetailleerde studie
toont opmerkelijke verschillen.
Zo hadden theropode dino's
kromme, gekartelde tanden.
Terwijl de eerste vogels rechte,
taps toelopende tanden beza
ten. Ook de manier waarop ze in
de mond staan ingeplant is an
ders. Onderzoek van de mond
bij embryo's van krokodil en
schildpad vertonen hetzelfde
tandpatroon als bij vogels. „Vo
gels en vliegende dinosaurussen
hebben hoogstwaarschijnlijk
een gezamenlijke voorouder.
Beide groepen ontwikkelden
een overeenkomstige lichaams-
opbouw om rechtop te lopen."
Door de ontwikkeling van struisvogelpoten lijkt het onwaarschijnlijk dat vogels afstammen van rechtop lopende di
nosaurussen, zoals werd aangenomen. Foto: GPD
groningen/gpd - De universiteiten van Gro
ningen, Delft en Eindhoven, het bedrijfsle
ven en het havenbedrijf in Rotterdam gaan
onderzoeken in hoeverre aardgas kan wor
den vervangen door waterstof. De overheid
ziet al lang wat in dit idee omdat verbran
ding van waterstof geen C02 oplevert en
dus heel milieuvriendelijk is. Bovendien is
winning in principe mogelijk door zonne-
en windenergie. Praktisch zitten er echter
grote haken en ogen aan zo'n omschake
ling.
Het verbrandingslaboratorium van de Rijks
universiteit Groningen en de Gasunie in
Groningen gaan gezamenlijk onderzoeken
hoe verbrandingsapparaten reageren op
waterstof. De studie betreft zowel kooktoe-
stellen, kachels, ketels en geisers van parti
culieren, als gasturbines in elektriciteitscen
trales en grote gasverbrandingsinstallaties in
de industrie.
„We weten dat al die apparaten het niet
doen als je op waterstof overschakelt, maar
waarschijnlijk nog wel als je het aardgas
mengt met een deel waterstof. We willen
precies weten wat ze aankunnen en hoe je
ze moet aanpassen. Ook door te mengen
kun je de C02-uitstoot verminderen en de
gasvoorraad langer in stand houden", zegt
prof. dr. H.B. Levinsky uit Groningen.
Hij verwacht dat een eventuele overschake
ling meer impact op de maatschappij heeft
dan de overschakeling van stadsgas op
aardgas in de jaren zestig. „Daarbij moetje
je ook de vraag stellen of je het gasnet lang
zaam gaat vullen met een ander gas (meng
sel) en dat je de nieuwe brandstof gaat ge
bruiken in nieuwe woonwijken vanaf bij
voorbeeld 2010, of dat je er een nieuw lei-
dingennet naast legt."
Wat dat betreft is er in Nederland met
11.000 km gasleiding nog wat te doen.
„Voor die leidingen zijn tweehonderd ver
schillende metalen gebruikt die voor een
deel verroesten door aanraking met water
stof. Je kunt er dus niet zomaar een ander
gas door laten stromen", aldus Levinsky. De
universiteit van Delft gaat zich vooral bezig
houden met de distributieproblematiek in
combinatie met de productie. Het gemeen
telijk havenbedrijf Rotterdam is bij de studie
betrokken omdat de chemische industrie
waterstof als grondstof gebruikt.
Levinsky heeft geen idee in hoeverre het
energieverbruik door waterstof kan worden
overgenomen. „Een voormalige milieumi
nister heeft wel eens gezegd dat waterstof
aan 17 procent van de energiebehoefte kan
voldoen. Volgens mij kom je niet verder dan
maximaal 10 procent. Maar zelfs al zouden
alleen huishoudens overschakelen op wa
terstof, wat maar 3 procent van de energie
behoefte is, dan nog spreek je in Nederland
over besparing van grote hoeveelheden
aardgas." De studie kost 6 miljoen euro,
waarvan 2 miljoen voor het grootste deelon
derzoek wordt besteed door de Groninger
onderzoekers. Volgens Levinsky valt een
volledige waterstofeconomie niet eerder
dan over circa vijftig jaar te verwachten. Dat
heeft niet alleen te maken met het verwer
ken van waterstof, maar ook met de produc
tie van waterstof. Die is nu nog niet renda
bel. Andere onderzoekers houden zich met
dat probleem bezig.
door Frits Poelman
Groningen - Voor boeren ligt
wellicht een nieuwe bijverdienste
in het verschiet. Naast het ver
bouwen van bieten en aardap
pels valt bij te verdienen als 'an-
tenneboef. Weilanden vormen
bij sterrenkundig onderzoek een
alternatief voor de huidige anten
nes zoals in Dwingeloo en Wes-
terbork.
Het Nederlandse instituut As-
tron, eigenaar van de radiotele
scoop in Westerbork, heeft met
succes een nieuw type antenne
en een nieuwe datakabel be
proefd. Daarmee blijkt de bouw
van een nieuwe soort sterren
wacht (LOFAR), die kan zien
hoe het heelal er direct na de
oerknal uitzag, technisch moge
lijk
Voor de sterrenwacht wil Astron
geen gebruik meer maken van
een grote paraboolantenne,
maar van duizenden kleine an
tennes die in groepen bij elkaar
staan.
Een supersnelle internetverbin
ding moet de antenneweilanden
koppelen. Daarmee wordt geke
ken naar lage radiofrequenties,
wat nooit eerder mogelijk is ge
weest.
Astron wil de kabel (100.000
keer sneller dan ADSL, 20 mil
joen megabite per seconde)
langs bedrijfsterreinen leggen
zodat andere bedrijven de ver
binding ook kunnen gebruiken.
Voor de nieuwe sterrenwacht
zijn 13.000 antennes nodig. Ze
worden verspreid over zo'n 160
antenne-weilanden die elk zo
groot zijn als twee voetbalvel
den. Een kwart van de weilan
den komt te liggen binnen de
straal van één kilometer van een
centrale supercomputer die As
tron ergens in Drenthe plaatst.
Op grotere afstand van de
supercomputer staan de anten
neweilanden steeds verder van
elkaar. Door ze met dataverbin-
dingen aan elkaar te knopen
ontstaat als het ware een super
antenne. De antennes komen
tot voorbij de rivier de Elbe en
tot in de Eifel te liggen.
De LOFAR-antennes bestaan uit
een poot van een centimeter of
zestig met vier 'stangetjes' die
schuin naar beneden steken. De
kleine antennes zijn niet aan
masten bevestigd, maar staan
gewoon op de grond. Volgens
Astron kunnen ze eventueel op
stellages worden gezet. Adjunct
directeur Eugène de Geus: „Je
kunt ze op anderhalve meter
hoge poten zetten en dan zie je
er nog nauwelijks wat van.
weer heel actief is en de io
nosfeer onrustig. Doordat
tiviteit van de zon wisselt i]
vaste cyclus van elf jaar, di
het tot 2017 voordat de io- [2
nosfeer weer net zo rustig
in 2006."
Een alternatief kijkje in het
al kan bovendien een beeli
leveren van de eerst gevoi
hemellichamen na de oerl
Dit kan volgens De Geus oi
looflijk belangrijke gevolgei
hebben. „We weten nu ni<
het heelal er toen uitzag ei
resultaten zullen ons veel 1«
over fundamentele natui
dige processen. We kunnei
precies voorspellen wat w<
dekken, maar dat is ook ni<
belangrijk. Het zijn juist de|
verwachte waarnemingen
wetenschappelijk vaak het
meest interessant zijn."
Bij de ontwikkeling van hel
teem werkt Astron samen i
bijna alle Nederlandse unr
teiten, buitenlandse zustei
nisaties en talloze bedrijveL
langrijkste partners zijn de|^
rikaanse marine en het M:
chusetts Institute of T(
gy, die samen ruim 20 miljl
euro hebben toegezegd. Di
Geus: „Om zeker te zijn
lisering in Nederland willei
graag dat de resterende 45
joen uit Nederland komt." p
donderdag 29 augustus 2£
LOFAR 1
Daarmee vallen ze niet op in het
landschap."
Astronomen kunnen vanaf de
bouw van het eerste deel van de
elektronische sterrenwacht di
rect nieuwe waarnemingen
doen, zo verwacht De Geus. „Ze
kunnen uiteindelijk terugkijken
tot direct na de oerknal." De
nieuwe sterrenwacht krijgt ook
een belangrijke rol bij onder
zoek naar zonnestormen.
Zonnestormen - waarbij de zon
elektrisch geladen gaswolken
uitspuwt - zijn met de bestaan
de technieken alleen te zien als
ze dwars wegspuiten van de
zon. Komt een zonnestorm
recht op de aarde af, dan is dat
pas te zien als die de aarde be
reikt. „Het noorderlicht en het
zuiderlicht zijn het resultaat van
zonnestormen die over de aarde
waaien", aldus De Geus. „Om
dat we die niet zien aankomen,
ontstaat elk jaar veel schade aan
satellieten die door de onver
wachte elektrische stormen in
het ongerede raken. Door lage
frequenties waar te nemen, kun
nen we zo'n storm zien aanko
men en er voor waarschuwen."
De elektrisch geladen deeltjes
van een zonnestorm beïnvloe
den vermoedelijk ook de io-
nosfeer (een luchtiaag op 80 tot
500 kilometer hoogte). Meteoro
logen zijn daarom zeer gëïnte-
De huidige radiotelescoopantenne van de sterrenwacht in Dwingeloo. Foto: GPD/Harry Tielman
resseerd in de waarnemingen en
voorspellingen. Doordat de io-
nosfeer laag-frequente elektro
magnetische golven vertroebelt,
is die echter de grootste dwars
ligger bij het onderzoek. „We
willen graag in 2006 beginnen,
want dan is de zonneactiviteit
minimaal en de ionosfeer kalm
en kunnen we het systeem op
een rustig moment optimalise
ren. Dat is lastiger als de zon
door Ben Apeldoorn
den haag - Ruimtevaartorganisa
tie NASA is bereid over vier jaar
een sonde te lanceren die de ver
ste en koudste objecten in ons
zonnestelsel, de zogeheten ijs
dwergen, moet gaan onderzoe
ken. Maar hoe, dat is nog onder
werp van discussie.
Wat gaat er allemaal schuil ach
ter de verste planeet in ons zon
nestelsel, Pluto? Een vraag die
de laatste jaren steeds actueler is
geworden, sinds astronomen
met extra gevoelige sensoren,
gekoppeld aan steeds grotere te
lescopen, een groep nieuwe he
mellichamen hebben ontdekt.
De grootsten hiervan blijken
maar weinig kleiner dan de pla
neet Pluto, de enige planeet die
nog nooit door een aardse son
de werd bezocht.
Zij staan zonder uitzondering
nog verder van de zon dan Pluto
(gemiddeld zes miljard kilome
ter). Er zijn er nu enkele tiental
len gevonden, maar astronomen
schatten dat in die ijzige verten
duizenden van dat soort objec
ten schuil gaan.
De zon, die op die afstand is ge
slonken tot een zeer heldere
ster, geeft er zo weinig warmte
dat de temperatuur er geschat
wordt op hoogstens 225 graden
onder nul. Hierdoor, en door
hun betrekkelijk geringe afme
tingen, worden deze objecten
ijsdwergen genoemd. Het heeft
er alle schijn van dat Pluto, iets
meer dan half zo groot als onze
eigen maan en in 1930 als ne
gende planeet ontdekt, nauwe
lijks meer is dan een flinke ijs
dwerg.
Ijsdwergen herbergen informa
tie van onschatbare weten
schappelijke waarde over de be
gintijd van ons zonnestelsel. Het
zijn namelijk de overgebleven
restproducten van de oemevel,
waaruit vijf miljard jaar geleden
ons zonnestelsel ontstond. Me
de daarom besloot de NASA op
20 juli 'in principe positief te
beschikken op de aanbeveling
van de Amerikaanse National
Academy of Sciences om zo snel
mogelijk een onderzoekssonde
naar Pluto en zijn ijzige kompa
nen te lanceren.
Voor Pluto, die voor een baan-
omloop 248 jaar nodig heeft, is
haast geboden. De planeet be
schrijft een ellipsvormige baan
rond de zon, en bevindt zich tot
pakweg het jaar 2020 redelijk
'dichtbij'. De reis hoeft dan niet
zo lang te duren.
Over het traject dat de sonde
door Martijn Hover
Washington - Een hernieuwde discussie is
losgebarsten over de Vinlandkaart', een ver
meend middeleeuwse landkaart waarop
niet alleen Europa en Noord-Afrika, maar
ook Groenland en een stuk van Noord-
Amerika te zien zijn. Omdat de kaart, die in
het bezit is van de Amerikaanse Yale univer
siteit, is aangetroffen in een manuscript dat
dateert van vóór 1492, zou ze aantonen dat
Amerika niet door Columbus is 'ontdekt',
maar door de Vikingen Leif en Bjami in de
elfde eeuw.
Dat laatste wordt niet betwijfeld, maar of de
Vinlandkaart er het authentieke bewijs van
is wel. In de jaren zeventig werd de inkt
waarmee de kaart is getekend geanalyseerd,
met als uitkomst dat hij titaniumdioxide be
vat, een component die pas in de jaren
twintig van de vorige eeuw aan inkt werd
toegevoegd. Dat zou bewijzen dat de kaart
een vervalsing moet zijn.
Halverwege de jaren negentig onderzocht
Jacqueline Olin van het Smithsonian Insti
tution in Washington het perkament waar
op de kaart is getekend. Zij concludeerde
dat het perkament waarschijnlijk dateert uit
omstreeks 1434, bijna 60 jaar vóór Colum
bus' eerste reis naar Amerika.
Een nieuw onderzoek van Robin Clark van
het University College in Londen bevestigde
onlangs echter de bevindingen van het eer
dere onderzoek naar de ouderdom van de
inkt. Dat de kaart op een antiek stuk perka
ment is getekend, verbaast hem niet. „De
vervalser zou wel gek zijn geweest als hij
geen oud perkament had gebruikt", meldt
hij in het tijdschrift New Scientist.
Wat Jacqueline Olin betreft is het debat ech
ter nog niet voorbij. Zij denkt dat het ti!
umdioxide dat in de inkt op het perkan
is aangetroffen, wel degelijk het produifl
zijn van het chemische verval van een l
dere, op ijzerverbindingen gebaseerde r'
uit de middeleeuwen. Olin wijst erop
slechts weinig inktsoorten uit die tijd
werkelijk op hun chemische samenstej
zijn onderzocht.
Historici blijven er intussen van ovei
dat de kaart een vervalsing is. Zo beval
Latijnse tekst op de kaart ongebruikelij
fouten. Ook is de oriëntatie van de
noordwaarts, terwijl de meeste kaartei
betreffende periode oostwaarts gerichl
ren.
Volgens de Amerikaanse onderzoekstei
sten Seaver is de vervalsing het werk v
Oostenrijkse monnik Joseph Fischer ii
jaren dertig van de twintigste eeuw.
Tekening van de onderzoekssonde op weg naar een van de vele ijsdwergen. De zon, bovenaan, is v]
die afstand niet meer dan de helderste ster aan de hemel. Illustratie: GPD/NASA
moet beschrijven, wordt nog
nagedacht. Een groep onder
zoekers is voorstander van een
'sling-shot' (een extra versnel
ling door zwaartekracht) via de
reuzenplaneten Jupiter en/of
Satumus.
Een grotere groep heeft voor
keur voor aandrijving door een
ionenmotor: een motor waarbij
stuwkracht ontleend wordt door
ionen (van elektronen beroofde
atomen) via sterke magneetvel
den uit te stoten. Dat levert wel
iswaar weinig stuwkracht op,
maar daar staat tegenover dat
een ionenmotor maanden, des
noods jaren, kan blijven werken.
Daardoor zijn toch hoge snelhe
den bereikbaar. De ionen wor
den geleverd via een kernreactor
aan boord, die tevens voor de
stroomvoorziening van de ap
paratuur zorgt. Een deel van de
350 miljoen euro die de ejf
tie naar schatting gaat kosl
komt dan ook uit geld dar5
kernfysisch onderzoek is Ij
stemd. De 'ijsdwerg-expeq,
die de laatste jaren herhad
werd afgelast door geldprd
men, moet in 2006 van sta^
gaan. Pluto zou dan erger/
sen 2015 en 2018 kunnen I
den bereikt, de overige ijsC
gen nog weer later. -
