Wykupienie dostępu pozwoli Ci czytać artykuły wysokiej jakości i wspierać niezależne dziennikarstwo w wymagających dla wydawców czasach. Rośnij z nami! Pełna oferta →
Człowiek wylądował na księżycu. Po raz pierwszy oglądał Ziemię z powierzchni innego ciała niebieskiego. Nowej perspektywy w spojrzeniu na ludzkość i jej problemy. Zaczynamy się czuć już nie mieszkańcami niepozornej planety, lecz obywatelami wszechświata. Zżyliśmy się z wizją gęsto zaludnionej Ziemi i zionących martwota kosmicznych przestworzy - Ziemia jest naszą niedostępną "zagranicą". Dziś rodzą się w nas pytania: czy te nasze wyobrażenia są słuszne? Czy istotnie jesteśmy "samotną wyspą"?
Znany astronom J S. Szkłowski na naukowej konferencji w Biurakanie powiedział "Dla mnie prawdziwym >>cudem<< byłby dowód, że żadnych >>cudów kosmicznych<< nie ma. Tylko astronom - specjalista może w pełni pojąć znaczenie ewentualnego faktu, że spośród 1021 gwizd tworzących obserwowalną część Wszechświata ani jedna nie ma wokół siebie rozwiniętej dostatecznie cywilizacji, mimo, że procent gwizd, posiadających systemy planetarne jest dostatecznie wysoki" (cytowane za: S. Lem "Summa technologiae", Kraków 1967, str. 95 - 96). Od czasów Kopernika ziemia została zdegradowana do rangi przeciętnej planety. Czyżby jednak mimo wszystko jej pozycja była uprzywilejowana przez fakt wyłącznego posiadania życia? Człowiekowi myślącemu pojęciami współczesnego języka naukowego bardzo trudno przyjąć takie niczym niezasłużone wyróżnienie zupełnie zwyczajnej planety.
Tu powstają dalsze pytania: Czy życie w kosmosie jest faktem jednorazowym, niepowtarzalnym, czy raczej czymś zupełnie przeciętnym? Czy ewolucja materii z reguły prowadzi do powstania życia, czy Może jest ono wybrykiem ewolucji kosmicznej, rezultatem wyjątkowego zbiegu okoliczności? Czy życie jest chorą, zrakowaciałą naroślą na materii, czy też stanowi prawidłowy, najwyższy etap rozwoju martwej przyrody?
Mocno powikłane znaki zapytania. Nauka czyni pierwsze, jeszcze nieśmiałe kroki w kierunku ich rozwikłania. Jakiekolwiek bardziej autorytatywne stwierdzenia łatwo mogą się prześliznąć z bezpiecznego terenu nauki na grząski grunt spekulacji pseudonaukowych. Chcąc temu zapobiec nie szukajmy od razu życia - a tym bardziej wysoko rozwiniętych cywilizacji - we wszechświecie, zapytajmy najpierw, czy poza naszą planetą w ogóle istnieją warunki potrzebne do utrzymania żywych organizmów. Rozglądajmy się za czymś w rodzaju
"nisz ekologicznych", w których życie mogłoby powstać i rozwijać się.
Ziemię zamieszkują istoty żywe. Uogólnieniem tego faktu jest rozsądny wniosek: życie na większą skalę może rozwijać się tylko na planetach lub innych "planetopodobnych" ciałach niebieskich (np. na odpowiednio dużych satelitach planet). Czy poza naszym układem słonecznym planety istnieją we wszechświecie? Nasuwa się natychmiastowa intuicja: jeżeli pozycja naszego Słońca w kosmosie nie ma być niczym wyróżniona, to dlaczego inne gwiazdy nie miałyby posiadać własnych układów planetarnych?
Z góry wszakże trzeba sobie uświadomić, że nie można liczyć na zobaczenie, choćby najsilniejszym teleskopem, planetarnych towarzyszy innych gwiazd. Wyobraźmy sobie, że na hipotetycznej planecie najbliższej nam gwizdy Proxima Centauri (jej odległość od Słońca wynosi 4,3 lat świetlnych ) umieściliśmy 5 - metrowy teleskop z Mount Palomar i przy jego pomocy próbujemy "odkryć" układ planetarny Słońca. Zobaczymy Słońce świecące jako dość jasna gwiazda i nic ponadto. Dla obserwatora z Proxima Centauri pozorna jasność Jowisza, który jest przecież gigantem wśród naszych planet, byłaby cztery miliardy razy mniejsza od pozornej jasności Słońca. A gdy uświadomimy sobie jeszcze, że odległość Jowisza od Słońca wydawałaby się naszemu obserwatorowi niezmiernie mała (gdyby w ogóle ją mógł dostrzec, oceniłby ją na zaledwie cztery sekundy łuku), to łatwo zrozumieć, że Jowisz całkowicie utonąłby w słonecznym blasku. Trzeba więc szukać pośrednich argumentów przemawiających na istnieniem innych układów planetarnych. Argumenty takie istnieją. Oto pierwszy z nich.
Jak wiadomo powiedzie, że planety krążą dokoła Słońca jest bardzo nieścisłe. To Słońce i planety krążą dokoła wspólnego środka mas. Ponieważ jednak Słońce posiada znacznie większą masę od wszystkich razem wziętych planet, wspólny środek mas wypada jeszcze wewnątrz Słońca i stwierdzenie, iż planety obiegają Słońce nie bardzo odbiega od prawdy. Nasz obserwator z Proxima Centauri, chociaż nie zobaczy planet, powinien zauważyć, że samo Słońce dokonuje nieznanych ruchów (tzw. ruchów własnych). Jeżeli zna się na mechanice nieba wywnioskuje, iż Słońce posiada jakąś dużą planetę (lub planety).
Stosując tą właśnie metodę okazało się, że Proxima Centauri posiada przynajmniej jedną planetę. Masa niewidzialnego towarzysza tej gwiazdy jest równa ok., 0,1 masy Słońca, odległość od gwiazdy macierzystej - 128 milionów kilometrów, okres biegu - ok. 2,41 lata. (Dane zaczerpnięte z książki J. Radomskiego "Powstanie kosmosu i jego życie", Warszawa 1963, str. 98).
Prawie połowa gwiazd w naszej galaktyce stanowi tzw. układy wielokrotne: dwie, trzy lub więcej gwiazd krąży wokół wspólnego środka mas. Często gwiazdy - towarzyszki bardzo różnią się rozmiarami(np. Syriusz i jego towarzysz). W niektórych wypadkach można się spierać, czy mamy do czynienia z dużą gwiazdą i jej małą towarzyszką, czy też masywną planetą obiegającą dokoła swoje słońce. Między gwiezdnymi układami wielokrotnymi a układani planetarnymi nie widać jakiejś bardziej zasadniczej różnicy. "Można(…) przyjąć - twierdzi J. S. Szkłowski - że wielokrotność gwiazd i występowanie układów planetarnych jest jednym i tym samym zjawiskiem" ("Wszechświat, Życie, Myśl", Warszawa 1965, str. 139). Stanowi to dodatkową rację przemawiającą za częstym występowaniem planet we wszechświecie.
Metodą pomiarów ruchów własnych da się badać tylko gwiazdy położone stosunkowo blisko Słońca. Okazuje się, że około 25 proc. przebadanych w ten sposób gwiazd można posądzać o posiadanie swoich układów planetarnych. Na większe odległości w naszym poszukiwaniu planet potrafimy posunąć się dzięki analizie widmowej. W spektroskopowym widmie gwiazdy zapisany jest nie tylko skład chemiczny jej warstw zewnętrznych; wprawny astrofizyk - spektroskopista zdoła z widma odczytać wiele cennych informacji. Tak na przykład nieostrość próżków widmowych może świadczyć o ruchu obrotowym gwizdy dokoła swej osi. Z "profilu" linii widmowych daje się nawet dość dokładnie określić prędkość tego ruchu. Przeglądają katalogi widmowe (np. katalog Drapera zawierający opis ok. 24 tysięcy widm ) zauważymy ciekawą prawidłowość: gwiazdy młodsze wirują szybko (prędkość wirowania na równoważniku gwiazdy od 300 do 100 km/sek.), na pewnym dość dokładnie określonym etapie ewolucji gwiazdy ruch wirowy prawie zupełnie zanika (od 10 do 0 km/sek.).
Matematyczną wielkością używaną do scharakteryzowania ruchu obrotowego jest tzw. moment pędu. Podstawowe prawo mechaniki głosi, że w układzie izolowanym moment pędu musi być zachowany: nie może znikać ani powstawać samorzutnie. Co się więc dzieje z momentem pędu gwiazdy w miarę jej ewolucji? Odpowiedzmy na to pytanie prawie dosłownym cytatem z książki Jana Gadomskiego. Stopniowe zmniejszanie się prędkości wirowania młodszych gwiazd astrofizycy tłumaczą unoszeniem części momentu obrotowego (momentu pędu) przez materię wydzielaną z gwiazd w postaci promieniowania korpuskularnego. korpuskularnego gwiazd nieco starszych obserwujemy gwałtowny spadek prędkości wirowania. Najwidoczniej gwiazda przenosi część swojej masy w strefę równikową i przygotowuje się do aktu planetotwórczego. W następnym etapie ewolucji następuje paroksyzm odrzucenia planet, które zabierają gwieździe prawie cały moment obrotowy. Pozostaje to w dobrej zgodzie ze znanym z obserwacji faktem, że w naszym układzie słonecznym aż 98 proc. całkowitego momentu obrotowego znajduje się w planetach ("Powstanie kosmosu i jego życie", str.100). Wyjaśnienie powyższe - podane przez O. Struve - zakłada mechanizm powstawania planet podobny do proponowanego w modnej kiedyś hipnozie Kanta - Laplace’a. Z tym, że wiemy już dziś - czego Kant i Laplace nawet nie podejrzewali, iż w przekazywaniu planetom momentu obrotowego czynny udział bierze pole magnetyczne.
Badania prowadzone metodą analizy spektralnej wykazują, że ponad 60 proc. gwiazd w naszej galaktyce posiada własne planety. Występowanie układów planetarnych nie jest więc anomalią, lecz regułą w procesie ewolucji materii.
Ale czy na którejś z tego mnóstwa planet rozwija się życie? To oczywiście zależy od bardzo wielu okoliczności w r.1956 biolog Hubert Strughold wprowadził użyteczne pojęcie ekosfery. "co rozumiemy prze termin ekosfera, czyli sfera życia? Jest to obszar wokół każdej gwiazdy, w którym natężenie promieniowania elektromagnetycznego gwiazdy jest umiarkowane i Daje na powierzchni szybko wirujących planet (podkreślenie J. Gadomskiego), otoczonych niezbyt gęsta atmosferą, łagodne temperatury, co umożliwia istnienie tam wody w stanie płynnym. Jeżeli nadto atmosfera zawiera wolny tlen w dostatecznej ilości, to trzy kardynalne warunki do powstania i prosperowania życia opartego na białkach są w danej planecie spełnione", ("Powstanie kosmosu i jego życie", str. 108). Ekosfera jest więc, mówiąc krótko pewnym obejmującym gwiazdą obszarem, w którym istnieją astronomiczne warunki potrzebne do ewentualnego powstania i utrzymania życia.
Według obliczeń Gadomskiego ekosfera naszego słońca zajmuje zaledwie jedną dwudziestotysięczną część obszaru, w którym krążą planety. W zasięgu słonecznej ekosfery znajdują się: Wenus, Ziemia i Mars. Ale nie na każdej planecie ekosfery leżącej wewnątrz ekosfery może rozwijać się życie. Oprócz odpowiednich "dawek" promieniowania pochodzącego od gwiazdy centralnej i wynikających stąd odpowiednich temperatur (a tylo te wielkości bierze się pod uwagę w określaniu ekosfery) do powstania życia na planecie musi zaistnieć szereg różnych warunków: atmosfera o specjalnym składzie chemicznym i ciśnieniu, skomplikowane środowisko chemiczne potrzebne do syntezy białek itp. Nawet takie "drobiazgi" jak na przykład kąt nachylenia osi planety w stosunku do gwiazdy macierzystej nie są tu bez znaczenia. Opierając się na wynikach badań radzieckich i amerykańskich sond kosmicznych możemy już dziś śmiało stwierdzić, że z powodu nie spełnienia tych właśnie warunków (duże ciśnienie atmosferyczne na powierzchni, a co za tym idzie znacznie wyższe temperatury od spodziewanych) istnienie życia na Wenus jest wykluczone, mimo, że planeta ta znajduje się w zasięgu ekosfery słonecznej.
Analiza spektralna gwiazd wielokrotnych prowadzi do wniosku, że i one mogą posiadać swoje planety. Orbity planet - satelitów układów wielokrotnych są na ogół bardzo skomplikowanymi krzywymi nie zamkniętymi. "Planeta, poruszając się po skomplikowanej orbicie, może w pewnych momentach bardzo zbliżać się do jednej z gwiazd w innych zaś - znaczenie się od niej oddalać. W zależności od tego temperatura powierzchni planety będzie się niekorzystnie dla życia planety zmieniać. Na tej podstawie do niedawna przypuszczano, że w pobliżu gwiazd wielokrotnych mogą istnieć planety zamieszkane. Jednak sprzed kilku laty Su Shu - huang po dokładnych badaniach wykazał, że w poszczególnych przypadkach może istnieć ruch planet po orbitach obieganych okresowo (zamkniętych - przyp. mój M. H.); temperatura powierzchni tych planet zmienia się w granicach dopuszczalnych do rozwoju życia, ale tylko wówczas, gdy orbity poszczególnych gwiazd względem środka masy będą prawie kolorowe" ("Wszechświat, Życie, Myśl", str. 174 - 175 ).
