Życie we Wszechświecie? To pytanie już od dawna nie przynależy do sfery science fiction. Ale życia nie trzeba szukać w odległych galaktykach czy na powierzchniach pozasłonecznych planet. Warunki do jego rozwoju ma wiele miejsc w naszym bezpośrednim sąsiedztwie, w światach krążących wokół naszej rodzimej gwiazdy. W tym cyklu odwiedzamy kolejne zakątki Układu Słonecznego z pytaniem: czy jest tam… coś?
Clyde Tombaugh od dziecka patrzył w gwiazdy. W sumie nie miał nic lepszego do roboty. Wsie amerykańskiego stanu Illinois nie oferowały na początku XX wieku wielu rozrywek dla młodego chłopaka, a praca na farmie nie rozgrzewała zbytnio jego wyobraźni.
Miał jednak wiele szczęścia. Choć inni rodzice mogliby uważać podglądanie gwiazd za stratę czasu, to ojciec Tombaugha robił, co mógł, by pomóc synowi rozwijać hobby. Gdy dziewiętnastoletni chłopak postanowił zbudować własny teleskop, ojciec podjął drugą pracę, by móc mu kupić potrzebne materiały. Urządzenie, całkiem udane, składało się m.in. z części wału korbowego Buicka i elementów starego separatora śmietany.
Obserwacje, których chłopak dokonał, okazały się tak ciekawe, że już w trzy lata później został zatrudniony jako astronom w obserwatorium założonym przez Percivala Lowella. Tego samego, który zasłynął, obserwując „kanały” na Marsie i „szprychy” na Wenus.
Lowell zmarł 13 lat wcześniej, ale obserwatorium kontynuowało prace nad czymś, co pod koniec życia stało się obsesją astronoma: poszukiwaniami „Planety X” – hipotetycznego globu, który miał się znajdować gdzieś za orbitą Neptuna. Zadaniem Tombaugha było fotografowanie co noc maleńkiego fragmentu nocnego nieba i poszukiwanie na kliszach świateł, które zmieniły swoje położenie. Po zaledwie dziesięciu miesiącach pracy, w lutym 1930 roku, młody astronom trafił w dziesiątkę. Znalazł pierwszą nową planetę odkrytą od 1846 r.
Nazwę dla nowego obiektu zaproponowała jedenastoletnia dziewczynka, Venetia Burney, wnuczka bibliotekarza Uniwersytetu Oksfordzkiego. Gdy dziadek przeczytał jej artykuł o odkryciu, Burney stwierdziła, że odległy, mroczny świat powinien otrzymać imię rzymskiego boga zaświatów. Propozycja, przesłana telegramem do laboratorium, została jednogłośnie przyjęta przez astronomów, a imię Plutona szybko trafiło do popkultury. Już w kilka miesięcy później na cześć planety Walt Disney nadał imię „Pluto” kreskówkowemu psu. Co ciekawe, brat dziadka Burney 50 lat wcześniej zaproponował nazwy nowo odkrytych wtedy księżyców Marsa – Fobosa i Deimosa.
O ile odkrycie nowego świata było jednak sensacją, o tyle sam obiekt wydawał się stosunkowo mało porywający. Magazyn „Time” podkreślał w notatce o odkryciu, że obiekt, położony 50 razy dalej od Słońca niż Ziemia, „dostaje tak mało ciepła, że większość ziemskich substancji byłaby na nim zamarznięta na kość lub przyjęłaby postać gęstej galarety”.
Faktycznie, powierzchnia Plutona pozostaje w wiecznym półmroku. Dla obserwatora, który by się tam znalazł, Słońce byłoby co prawda jaśniejsze od ziemskiego Księżyca w pełni, ale jego światło byłoby 900 razy bledsze, niż jest dla nas. Skutkiem tego temperatura rzadko jest tam wyższa niż minus 220 stopni Celsjusza.
Pluton jest członkiem rodziny bardzo osobliwych ciał, które okrążają Słońce w odległych, ciemnych i zimnych rubieżach Układu Słonecznego – w tzw. Pasie Kuipera, kosmicznym gruzowisku pełnym skał i brył lodu pozostałych po formowaniu się wszystkich „prawdziwych” planet.
Maleńki, bo o jedną trzecią mniejszy od Księżyca obiekt, nie zachowuje się jak jakakolwiek inna planeta. Okrąża Słońce po bardzo wydłużonej i pochylonej orbicie, która w ciągu trwającego 248 ziemskich lat roku raz oddala się od Słońca na odległość 49,3 jednostek astronomicznych (to średnia odległość Ziemi od Słońca), a raz zbliża się na zaledwie 30, co sprawia, że Pluton bywa bliższy Słońcu niż Neptun.
Ta względna bliskość sprawia, że planeta przechodzi zadziwiającą przemianę. Pokrywające ją zamarznięte gazy sublimują, tworząc rozległą, choć rzadką gazową otoczkę. Stojąc na jego powierzchni, astronauta widziałby nad sobą niebieskie niebo – i czerwony śnieg z zamarzniętego metanu. Gdy Pluton wraca w mroki Pasa Kuipera, atmosfera zasypia na stulecie.
To w zasadzie wszystko, co wiedzieliśmy o Plutonie aż do 13:49 czasu warszawskiego, 14 lipca 2015 roku.
Dokładnie o tej godzinie Plutona miną z oszałamiającą prędkością nieoczekiwany gość. Sonda New Horizons, lecąc na spotkanie karłowatej planety od dziewięciu lat, pędziła z prędkością 47 tys. km/h. Przelot był tak szybki, że pojazd zdołał wykonać wysokiej jakości zdjęcia tylko jednej, oświetlonej przez Słońce strony planety. Ale to wystarczyło, by zupełnie wywrócić do góry nogami naszą wiedzę o tej planecie.
– Po wizycie New Horizons część naukowców zaczęła mówić, że Pluton to nowy Mars – opowiadał „Tygodnikowi” David Grinspoon, astrobiolog amerykańskiego Planetary Science Institute. – Tak jak na Marsie, widzimy na jego powierzchni ciągłe zmiany. To miejsce, które uważaliśmy za martwe, ale okazało się, że po prostu zabrakło nam wyobraźni.
Powierzchnia Plutona okazała się fascynującym, aktywnym miejscem, gdzie wielkie, azotowe lodowce rzeźbią góry i doliny, a metanowy śnieg pokrywa je czerwonym puchem. Ale naprawdę ciekawe rzeczy dzieją się pod jego powierzchnią.
W ubiegłym roku analiza zdjęć z New Horizons, przeprowadzona przez naukowców z Southwest Research Institute, przyniosła nieoczekiwane rezultaty. Na równinie Sputnik Planitia, pokrywającej starożytny krater uderzeniowy, badacze odkryli ogromne wulkany, które zamiast lawy wyrzucają z siebie lodową papkę.
„Nie przypominają niczego innego w naszym Układzie Słonecznym – mówiła kierująca badaniami Kelsi Singer. – Ich istnienie oznacza, że Pluton ma o wiele więcej wewnętrznego ciepła, niż sądziliśmy. Okazuje się, że nie rozumiemy jeszcze dokładnie, jak działają planety”.
Ciepło na Plutonie bierze się z tych samych procesów, które rozgrzewają magmę we wnętrzu Ziemi. Skaliste jądro planety w części składa się z promieniotwórczych pierwiastków. Ich rozpad podnosi temperaturę skał. Robi to tak skutecznie, że może topić grubą warstwę lodu otaczającego jądro. Ten proces mógł doprowadzić do powstania pod powierzchnią Plutona oceanu o głębokości dochodzącej do 200 km.
Oznacza to, że planeta ma wszystkie składniki potrzebne życiu: ciekłą wodę, źródło energii oraz związki organiczne. Sam ocean, według Williama McKinnona, planetologa z Washington University w St. Louis, najprawdopodobniej zawiera ogromne ilości amoniaku. To z jednej strony świetna wiadomość, bo amoniak może służyć za podstawę dla bardziej złożonych związków organicznych, w tym tych, które stanowią punkt wyjścia dla DNA i RNA. Z drugiej jednak – sam w sobie jest dość toksyczny.
„Sądzę, że tamtejszy ocean jest bardzo zimny, słony i niezwykle bogaty w amoniak. Przypomina nieco toksyczny syrop. To nie byłoby dobre miejsce dla bakterii, ryb, kałamarnic, czy jakiejkolwiek innej formy znanego nam życia. Ale warto postawić pytanie, czy w takich egzotycznych, zimnych płynach nie mogłoby pojawić się życie o zupełnie innym kształcie”, stwierdza McKinnon.
Fakt, że naukowcy w ogóle rozważają możliwość, iż żywe istoty mogłyby przetrwać w tak zimnym, ciemnym i niegościnnym miejscu, jest dla astrobiologii prawdziwym przełomem. Bo daje nadzieję na to, że mogło ono zadomowić się w miejscach jeszcze bardziej ekstremalnych.
Orbita Plutona jest dziwaczna, ale planeta pozostaje jednak w rodzinnym związku z resztą Układu Słonecznego. Wszechświat jest jednak pełen światów-sierot, które przez grawitacyjne przepychanki zostały wyrzucone ze swoich rodzinnych systemów i teraz przemierzają międzygwiezdny mrok. To tak zwane „planety zbuntowane”. Nie są wcale wyjątkiem, co więcej, mogą stanowić zdecydowaną większość planet we Wszechświecie. Szacunki astronomów mówią, że na każdą gwiazdę w naszej galaktyce może przypadać od stu do stu tysięcy buntowników. Samą Drogę Mleczną przemierzałby kwadrylion kosmicznych wędrowców.
Mimo że większość z nich spędza miliardy lat w mroźnej przestrzeni międzygwiezdnej, badania wskazują, iż nawet tam, w ekstremalnym zimnie i ciemności, życie miałoby szanse. Choć miałoby bardzo pod górkę.
W większości przypadków, pozbawione słonecznego ciepła planety szybko straciłyby swoją atmosferę, która opadłaby na powierzchnię w postaci ostatniej, wielkiej śnieżycy. Ale choć ich powierzchnia byłaby martwą, lodowatą skorupą, wewnętrzne ciepło planety mogłoby podtrzymywać istnienie podlodowego czy podziemnego oceanu przez miliardy lat – tak jak to się dzieje na Plutonie. Żywiąc się radioaktywnym ciepłem, żywe istoty mogłyby wraz ze swoim domem przemierzać wszechświat.
Niektóre z planet-wyrzutków mogłyby jednak być jeszcze gościnniejsze. Opublikowana w ubiegłym roku praca Christopha Mordasiniego z Uniwersytetu Berneńskiego wskazuje, że nieco większe od Ziemi zbuntowane planety mogłyby zachować atmosferę, a nawet pokrywające ich powierzchnię wodne oceany. Warunkiem jest to, by atmosfera, złożona z wodoru i helu, była wystarczająco gruba – ciśnienie na powierzchni sięgałoby stu atmosfer. Modele wskazują, że gęsta pokrywa wodoru izolowałaby taką planetę i utrzymywała ją w cieple przez nawet osiem miliardów lat.
„Nie wiemy, czy obecność wody zawsze prowadzi do powstania życia, ale wiemy przynajmniej, że na takich planetach przez bardzo długi czas istniałyby warunki, pozwalające takiemu życiu istnieć”, stwierdza Mordasini. Eksperymenty laboratoryjne wykazały, że bakterie E. coli i drożdże są w stanie przetrwać w symulowanej, wodorowej atmosferze egzoplanety.
Odkrycie takich oaz w mroku byłoby jednak ekstremalnie trudne. Naukowcom udało się dotąd wypatrzyć zaledwie 70 zbuntowanych planet. Pozbawione towarzystwa gwiazd ciała są po prostu niezwykle niewyraźne, by je dostrzec. Nawet więc jeśli coś tam jest – możemy nieprędko się o tym dowiedzieć.
Prędko nie zajrzymy także pod powierzchnię Plutona. Naukowcy tworzą co prawda projekty przyszłych misji, które tym razem miałyby zostać tam na dłużej, ale nawet najwięksi optymiści wątpią, by kolejny pojazd odwiedził tę planetę za mniej niż 20 lat.
Clyde Tombaugh nie dożył chwili, gdy ludzkość po raz pierwszy przyjrzała się „jego” planecie z bliska. Zmarł w 1997 roku. Ale i tak zdołał odwiedzić Plutona. Na pokładzie New Horizons znalazła się niewielka urna z jego prochami. Chłopak z wioski w Illinois zawędrował naprawdę daleko.
Wykupienie dostępu pozwoli Ci czytać artykuły wysokiej jakości i wspierać niezależne dziennikarstwo w wymagających dla wydawców czasach. Rośnij z nami! Pełna oferta →
Masz konto? Zaloguj się
365 zł 95 zł taniej (od oferty "10/10" na rok)
