Astrohaj – zdrowy nałóg wiedzy

Kosmos. Ten otaczający nas Wszechświat, ze wszystkimi znanymi tylko sobie stałymi fizycznymi (choć i nam coraz lepiej). Z czasem i przestrzenią, zróżnicowanymi energiami, złożonymi formami materii oraz ich brakiem – próżnią. Brzmi skomplikowanie? prawdopodobnie – bo tak właśnie jest.

Na pytanie, co zawiera otaczającą nas przestrzeń pozaziemska, od zamierzchłych czasów próbowało odpowiedzieć niemałe grono myślicieli. „Na początku był chaos” – tak powstanie świata tłumaczyła mitologia grecka. Zdanie nam znane, z tą różnicą, iż w myśl tej kosmogonii Chaos został uosobiony. Ziemia natomiast, podążając dalej za tym tokiem rozumowania, jawiła się jako zeusowa tarcza z pępkiem pośrodku – Delfami. Starożytni myśliciele greccy – Pitagoras i Arystoteles – postanowili pójść o krok dalej, łaskawie oddzielając mity od kształtującej się nauki, i doszli do wniosku, iż ta nasza planeta to tak nie do końca jest płaska, ale zdecydowanie zakrzywiona (a nawet, co ciekawe, obliczyli jej obwód). Pamiętajmy przy tym, iż ówczesna wiedza twardo stała przy twierdzeniu geocentrycznym, umieszczając Ziemię w centrum wszystkiego.

Skoro jednak o chaosie mowa, podobny pogląd głosili Chińczycy – z tymże wyjątkiem, iż mieścił się on w wielkim jaju. Egipcjanie i Słowianie byli zbieżnej myśli, iż nie chaos, a woda dała początek naszemu Uniwersum. Majowie podzielali pogląd, iż Ziemia jest płaska, ale dodawali do niej fundament – czterech olbrzymów. Bizantyjczycy nieco dobiegali od okrągłego kształtu, przyjmując za granicę świata prostokąt. Najbardziej zaś na tym międzynarodowym tle wyróżniali się Hindusi, postrzegając naszą planetę jako sprasowany lotos, umieszczony na czterech słoniach wspartych na wielkim żółwiu (tak, w tym miejscu ciężko nie myśleć o Thierrym Pratchettie).

Późniejsze wielkie księgi, jak chociażby Biblia, nie zaprzątały głów swych odbiorców takimi drobnostkami, jak kształt tego, po czym stąpali. Chociaż w tym miejscu warto dodać, iż niektórzy z Ojców Kościoła – jak Augustyn, Bazyli z Cezarei czy Akwinata – trafnie zauważyli, iż Ziemia najprawdopodobniej jest okrągła, a za nimi wiódł prym Ambroży, dodając, iż kula ta zawieszona jest w pustce (i tu, szanowni państwo, mamy pierwszy pogląd na zjawisko próżni).

Na tym jednak nie koniec średniowiecznych uciech astrologicznych – w połowie XVI wieku do głosu dochodzi nasz rodak, Mikołaj Kopernik, z dziełem swego życia: De revolutionibus orbium coelestium, zawierającym bluźnierczą na tamte czasy tezę heliocentryczną. W Watykanie zawrzało, choć dopiero jakieś 70 lat później, za sprawą Galileusza – z Padwy do Rzymu wieści niosły się szybciej, a i sam Galileo dyskutował często i gęsto, sprowadzając na siebie gniew Kościoła. Co prawda, nauczony przykładem swojego poprzednika, Giordano Bruno, widowiskowo spalonego na stosie na jednym z rzymskich placów (aczkolwiek za nieco więcej, niż tylko zbyt nowoczesne poglądy astronomiczne), Galileusz pod widmem Inkwizycji nie wchodził w zbytnią polemikę z papieżem. Skazany za głoszenie herezji, trafił do aresztu domowego, co w zasadzie wyszło światu na dobre – jego dalsze obserwacje oraz obliczenia przysłużyły się mocno Newtonowi przy konstruowaniu teorii grawitacji. Zastanawiacie się może, kiedy szacowny Kościół przyznał się do błędu? Bo owszem, zrobił to. W 1992 roku. Ale w nauce nie chodzi o poglądy, tylko o dowody. Zatem, dla zaostrzenia apetytu, przeanalizujmy na gwałtownie jeden z rozdziałów – erę urządzeń pomiarowych, które diametralnie odmieniły astronomię. Mowa, rzecz jasna, o długich lunetach z mocno skupioną soczewką – czyli o teleskopach.

Teraz wejdźmy stopień wyżej. Otóż w tym roku mija 35 lat, od kiedy poza ziemską atmosferę został wystrzelony pierwszy teleskop kosmiczny – teleskop Hubble’a. To właśnie dzięki niemu możemy podziwiać wszelkie kolorowe galerie zdjęć naszej galaktyki (choć warto dodać, iż efekt końcowy zawdzięczamy odpowiedniej obróbce graficznej, gdyż rejestrowane dane, pochodzące z promieniowania wiem elektromagnetycznych, nie są tak łakomym kąskiem dla ludzkiego oka). Co prawda, czas jego misji powoli dobiega końca, ale ma już godnych i prężnie działających następców. Teleskop Spitzera, krążący po galaktyce od blisko dwudziestu lat, przybliżył nam całe spektrum życia gwiazd – od narodzin aż po ich rozpad (tutaj warto dodać, iż gwiazda nie znika całkowicie, ale przeistacza się w tzw. białego karła, tj. stan, w którym napędzające ją paliwo się wyczerpuje, a jądro obiektu zapada się w sobie). Natomiast najnowszym dopełnieniem Hubble’a od paru lat jest teleskop Webba, mający za zadanie przybliżyć nas choć odrobinę do pytania, które padło na samym początku tego tekstu – jak to się wszystko zaczęło? Astronomowie oraz zwykli pasjonaci, w tym i ja, z utęsknieniem czekają na „fotografie” dokumentujące pierwsze chwile po Wielkim Wybuchu.

A skoro padło to piękne hasło, powtórzmy: na początku był chaos. A dokładniej: mały punkt, mniejszy od kropki na końcu tego zdania. Rozżarzony bardziej niż lawa. Gęstszy od OSM-u czy irydu. A jednocześnie zawierający w sobie cały obecny Wszechświat (a może choćby i więcej…?)

Z tej dynamicznej mieszaniny energii, przypominającej gorącą zupę ze śmieci – za sprawą… no cóż, na to jeszcze nikt nie odpowiedział – wykipiało nasze Uniwersum, które stygnąc, sukcesywnie rozszerzało swą powierzchnię. Tak pojawiły się pierwsze cząstki elementarne, dając podwaliny dla istnienia materii. Kwarki, bo o nich mowa – i nie, nie mam na myśli dietetycznego twarogu ze zbyt chudego mleka – zaczęły zlepiać się, tworząc protony. Żeby przybliżyć nieco to zjawisko, wyobraźmy sobie wielką plażę – o co nietrudno w okresie letnim – a na niej małego człowieka, zajętego budową potencjalnego zamku, który imituje nasz wszechświat. Arystoteles prawdopodobnie nazwałby człowieczka Pierwszym Poruszycielem, ale na szczęście nie jesteśmy w starożytnej Grecji. Mały człowieczek, jak przystało na stwórcę, tworzy coś z niczego, brodząc dłońmi w mokrym piasku. Ale nim zdąży nadać mu kształt foremką, nagły przypływ lub też stopa nieuważnego dorosłego niweczy podwaliny budowli nowego świata, rozbijając bryłę ponownie na luźne ziarenka. Tak też działały niegdyś kwarki. Jednak skromne nieco ponad 4,5 mld lat temu, gdy czas – ta kolejna ze składowych, bez których nasze istnienie nie miałoby racji bytu – był łaskawszy, zaczęły pojawiać się (i ostawać) pierwsze obiekty: gwiazdy, mgławice, całe galaktyki.

Jaka Ziemia nam się jawi, zasadniczo wszyscy wiemy. Wybierzmy się zatem w wielką podróż kosmiczną, a przewodnika mamy świetnego – australijskiego astronoma, Freda Watsona, autora książki Astrohaj. Jak dotknąć pyłu kosmicznego? (Wydawnictwo Poznańskie) Kierunek: Drogą Mleczna. Pierwszy przystanek – Księżyc. To trochę smutne stwierdzenie, ale musimy przyznać, iż nasz satelita przez długi czas nie przyciągał uwagi uczonych. Co prawda, końcem XIX wieku George Darwin – tak, to nazwisko nie jest przypadkową zbieżnością, mowa o synu powszechnie znanego biologa – zanęcił się w filozofii i astrologii, poświęcając część życia analizie Księżyca – ale to już, drodzy państwo, doczytacie, bo teorie sprzed lotu Apolla, choć absurdalne, mogą przyciągnąć uwagę. Skierujmy zatem wzrok nieco dalej – w stronę Saturna.

Czy czujecie się czasem, jakby miała być burza? Otóż, na wspomnianej planecie to stosunkowo pospolite zjawisko. Z tymże wyjątkiem, iż wcale nie przypomina ona tej klasycznej, ziemskiej. Wyobraźmy sobie typową nakrętkę na śrubę – sześciokąt. To właśnie w nim zamknięta jest szalejąca nawałnica – z prędkością bliską 500 km/h. Nie zdradzając zbyt wiele, dodam tylko, iż na przestrzeni lat ta piękna figura potrafi zmieniać swą barwę. Ciekawych jak i dlaczego – odsyłam do Astrohaju.

Dla lubiących zagadki napomknę o jeszcze jednym zjawisku, jakie można zaobserwować wokół tematu orbity Saturna. Mowa o Tytanie – jednym z księżyców tej planety, zresztą, należących do największych takich satelitów w naszym Układzie Słonecznym. prawdopodobnie w tym miejscu zastanawiacie się, co może go wyróżniać – prócz wielkości, rzecz już wspomniana. Otóż, w przeciwieństwie do naszego satelity, który można określić jako zakurzoną, okrągłą skałę, Tytan jest zmrożoną kulą, przyprószoną kryształkami lodu, formującymi się gdzieniegdzie w długie zaspy, skupione wokół metanowego jeziora, nad którym od czasu do czasu występują klasyczne zjawiska pogodowe – cykle wodorowych opadów, wspomagane lekkim zegarkiem. A wszystko to rozpościera się na opływającym cały glob zbiorniku mieszaniny wody z amoniakiem, w gęstej chmurze zasmożonej atmosfery (to nie jest metafora, gdyż jej skład wcale nie odbiega od znanych nam spalin, mimo iż planety tej przecież nie zasiedlają pojazdy). Całkiem malowniczo, nieprawdaż? I w tym momencie zaczyna robić się ciekawie. Dlaczego? Już wyjaśniam.

Wiemy już, iż na Tytanie występują zarówno ciecz, jak i cyrkulacja atmosferyczna. Do potencjalnego „życia” brakuje nam już tylko jednego – węgla. Ale i on tam występuje! Dodając do tego spostrzeżenie, iż miejsce to może przypominać swoją strukturą dawną Ziemię przed ewolucją, możemy dojść, skąd bierze się ten nagły entuzjazm naukowców. Jednak od razu studzę emocje do temperatury zbliżonej do tej na omawianym satelicie – nie jest to jeszcze żaden dowód. Niemniej, wspomniani naukowcy już teraz optymistycznie zacierają ręce, rozpościerając przed nami wizję „drugiego stworzenia świata”.

Ledwie załoga Ax-4 (tak, ta z „naszym Polakiem” na pokładzie) wróciła na Ziemię z Międzyplanetarnej Stacji Kosmicznej, a już zdradzę, iż w przygotowaniu są plany eksploracji właśnie Tytana. Co prawda, z postaci bezzałogowej sondy, ale za to już niebawem. Otóż NASA w perspektywie najbliższych lat, dokładniej, trzech – proszę się nie dziwić, iż Watson podaje przyszły rok, plany wycieczek, szczególnie kosmicznych, lubią się zmieniać, co zresztą wiemy, prześledziwszy tegoroczną misję. Niemniej, już w 2028 roku są plany wystrzelenia rakiety z frontem Dragonfly, który w niespełna sześć lat na dotrzeć na powierzchnię Tytana, by móc zacząć badać potencjalne budulce życia.

Co jeszcze znajdziemy w polecanej lekturze? Piękne zjawisko kolorów grającego z nami światła przy wschodach i zachodach, balansujące na granicy zmierzchu. Czy ktoś zastanawiał się może, jak wygląda cień ziemi i kiedy możemy go zaobserwować tuż pod różowo-pomarańczową łuną? Zainteresowanych odsyłam do rozdziału drugiego, gdzie można zaspokoić swoją ciekawość już niemalże na samym początku lektury. Co dalej? Przede wszystkim zjawisko, o którym prawdopodobnie marzy większość z nas – czarne dziury. Te bezkresne obszary, które pochłaniają zarówno czas, jak i światło, gromadząc w sobie paradoks: ogromną przestrzeń w bardzo małej formie, w której przepada wszystko, co doń trafi. Trochę jak skarpetki w pralce.

Na koniec, koniec wszystkiego, zachęcę jeszcze do sprawdzenia jednego z badań, wykonanych przez Sławosza Uznańskiego-Wiśniewskiego podczas niedawnego, lipcowego lotu na Międzynarodową Stację Kosmiczną. Mowa o Yeast Tardigradegene – eksperymencie, w którym przetestowano przeżywalność drożdży, zmodyfikowanych i najsilniejszego stworzonka na naszej planecie – niesporczaka (jeśli nikt nie widział zdjęcia tej istoty w przybliżeniu, zachęcam). Co nam to może dać? Ekologiczne biofabryki, które posłużą nie tylko w trudnych ziemskich warunkach, ale i w przestrzeni kosmicznej podczas kolejnych wizyt międzyorbitalnych – czy to na Księżycu, czy to na Marsie, czy też w stronę odległego Saturna i jego satelity. Warto dodać, iż niesporczak już raz na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej przebywał – a działo się to niespełna dwadzieścia lat temu. Zachęconych – zapraszam do lektury. Astrohaj – jedyny zdrowy nałóg, który warto polecić. Drodzy czytelnicy, zaspokójcie swój głód nauki!