[Cytadela] Prezenty innych gwiazd 

Odszkodowanie za dziurÄ™ w drodze

http://www.monash.edu.au/news/assets/images/solar-system.jpgDziêki niezwyk³emu rozwojowi technologii astronomowie nie mog± narzekaæ od lat na brak u¿ytecznych narzêdzi swej pracy – ograniczeni s± co prawda wzglêdnie niewielk± ilo¶ci± najpotê¿niejszych z nich i wynikaj±cymi z tego nagminnymi k³opotami z ich dostêpno¶ci±, jednak w rzeczy samej – takimi mo¿liwo¶ciami badawczymi jak dzi¶ astronomia nie mog³a pochwaliæ siê nigdy wcze¶niej. Dziêki temu sprzyjaj±cemu faktowi jeste¶my w stanie zagl±daæ coraz dalej i dalej w bezkresn± pustkê Wszech¶wiata, wyrywaj±c – kawa³eczek po kawa³eczku – kolejne tajemnice z zazdrosnych objêæ Kosmosu. Dziwne w tym kontek¶cie mo¿e wydawaæ siê jednak to, ¿e mimo rosn±cej stale wiedzy o najdalszych rubie¿ach Wszech¶wiata ci±gle stosunkowo niewiele wiemy o naszym najbli¿szym kosmicznym otoczeniu.

Pocz±tki naszego Uk³adu S³onecznego, które datowane s± ze sporym jak s±dzê przybli¿eniem na ok. 4,6 miliarda lat temu, potrafimy w miarê poprawnie zilustrowaæ pos³uguj±c siê szeroko akceptowanymi obecnie hipotezami, trzeba jednak pamiêtaæ o tym, ¿e hipotezy te, wiod±ce dzi¶ prym w¶ród gronie naukowców zajmuj±cych siê ewolucj± uk³adów planetarnych, równie dobrze mog± za jaki¶ czas zostaæ rzucone bezpardonowo na dno kosza historii. Problem, jak mi siê wydaje, tkwi zasadniczo w jednym aspekcie tego procesu – jego bez³adnej chaotyczno¶ci. Nie sposób w modelach teoretycznych, s³u¿±cych naukowcom do formu³owania hipotez o powstaniu Uk³adu S³onecznego (czy te¿ jakiegokolwiek gwiazdowego w ogólno¶ci), uj±æ wszystkich przypadkowych czynników, maj±cych niebagatelny wp³yw na przysz³o¶æ ca³ego uk³adu, nie sposób w koñcu przewidzieæ ani tym bardziej odtworzyæ z satysfakcjonuj±c± dok³adno¶ci± przebiegu wszystkich zdarzeñ, które doprowadzi³y do uformowania siê naszego Uk³adu S³onecznego takim, jakim widzimy go dzi¶.

Wiele niewiadomych nie oznacza jednak zupe³nego braku informacji – bez wnikania zbytnio w szczegó³y zak³adamy obecnie, ¿e Uk³ad S³oneczny powsta³ w pewnym rejonie ogromnego, wielko¶ci kilku lat ¶wietlnych zapewne, ob³oku molekularnego (sk³adaj±cego siê z z wodoru i helu z domieszk± py³u miêdzygwiezdnego), który na wskutek jakiego¶ “zawirowania” (prawdopodobnie wybuchu supernowej w okolicy ob³oku) sta³ siê niestabilny i tym samym pojawiaæ zaczê³y siê w nim regiony o zró¿nicowanej gêsto¶ci materii. Moment ten mo¿na uznaæ za moment wej¶cia na prawdziw± “drogê bez powrotu” – nieub³agane prawa fizyki sprawi³y, ¿e wszystko musia³o potoczyæ siê dalej tak, jak siê potoczy³o – jedno z takich miejsc o wiêkszej gêsto¶ci zaczê³o z rosn±c± prêdko¶ci± przyci±gaæ okoliczny gaz, grubn±c i zwiêkszaj±c swoj± temperaturê.

Astronomowie mówi± w przypadku tego ob³oku o tzw. mg³awicy przeds³onecznej, kolebce Uk³adu S³onecznego. Z zasady zachowania momentu pêdu wynika, ¿e zapadaj±cy siê grawitacyjnie ob³ok musi zacz±æ wirowaæ, i to coraz szybciej. Po pewnym czasie ok. 98% masy tego ob³oku zamieni³o siê w centraln± protogwiazdê, dobrze nam sk±din±d znane S³oñce, drobniutka reszta natomiast musia³a – w wyniku niezliczonych kolizji i zagêszczania materii – uformowaæ w dysku protoplanetarnym znane nam planety, komety, asteroidy i ca³± resztê inwentarza. Tyle – w telegraficznym zaiste skrócie – mówi hipoteza o powstaniu Uk³adu S³onecznego.

Jednym z za³o¿eñ tej hipotezy jest to, ¿e impulsem, prowadz±cym bezpo¶rednio do prawdziwej lawiny zdarzeñ kolejnych, by³ wybuch supernowej w okolicach ob³oku. Nie jest to za³o¿enie wyssane z palca – w ostatnich latach dokonano wiele obserwacji wskazuj±cych na to, ¿e wybuch supernowej w pobli¿u “wylêgarni” gwiazd mo¿e stanowiæ “kopniak”, inicjuj±cy prawdziwy boom narodzin gwiazd. Fala uderzeniowa, towarzysz±ca wybuchowi supernowej, zaburza bowiem chmurê gazu i tym samym prowadzi do jego niestabilno¶ci. Potwierdzeniem wersji z supernow± wydaj± siê byæ równie¿ odkrycia, które zosta³y dokonane ju¿ w latach sze¶ædziesi±tych minionego wieku – w najstarszych odkrytych meteorytach, których powstanie datuje siê na pocz±tki Uk³adu S³onecznego, z pewnym zaskoczeniem zarejestrowano obecno¶æ radioaktywnych izotopów pierwiastków, których – teoretycznie – byæ w nich nie powinno, a przynajmniej nie mogli¶my wtedy znale¼æ odpowiedzi na pytanie, sk±d by¶ siê tam wzi±æ mia³y.

Ca³kiem rozs±dnym wyt³umaczeniem dla tej zagadkowej historii okaza³o siê za³o¿enie, ¿e radioaktywne izotopy przedosta³y siê do meteorytów jako “podarek” od pobliskich supernowych. Na tym te¿ poprzestano, warto jednak pamiêtaæ, ¿e ca³a sprawa mo¿e mieæ tak naprawdê kolosalne znaczenie dla egzystencji nas samych – zak³ada siê bowiem, ¿e owe izotopy, powiedzmy po milionie lat od momentu uformowania siê Uk³adu S³onecznego, zaczê³y siê rozpadaæ, generuj±c przy tym wysokoenergetyczne protony, nagrzewaj±c tym samym pierwsze ska³y, bêd±ce pó¼niej sk³adnikami planet skalistych. A poniewa¿ zak³ada siê równie¿, ¿e wiêkszo¶æ wody na Ziemi pierwotnie pochodzi w³a¶nie z tych ska³ – radioaktywna ich zawarto¶æ mo¿e mieæ spore znaczenie dla istnienia ¿ycia na Ziemi.

Przeciwko hipotezie o supernowej wypowiedzia³ siê ostatnio miêdzynarodowy zespó³ astronomów, w którego gronie znalaz³a siê miêdzy innymi dr Maria Lugaro z Monash University w Australii. Opieraj±c siê na obserwacjach gwiazd za pomoc± teleskopów oraz ³±cz±ce wnioski z tych obserwacji z nowymi modelami teoretycznymi, które na superkomputerach pozwalaj± nam poznawaæ tajniki ewolucji gwiazd, zespó³ odrzuca za³o¿enie o supernowej i zamiast tego postuluje, ¿e obserwacje do spó³ki z modelami wskazuj± raczej na gwiazdê o masie ok. 6 mas S³oñca, która umieraj±c wzglêdnie spokojnie swymi wiatrami gwiazdowymi “nadmucha³a” sporo radioaktywnych izotopów do mg³awicy przeds³onecznej.

Z pewno¶ci± takie podej¶cie mog³oby zmieniæ nasze rozumienie prapocz±tków Uk³adu S³onecznego – zespó³ naukowców planuje pracowaæ nad zagadnieniem dalej i sprawdziæ, czy obecno¶æ izotopów radioaktywnych w pocz±tkach innych uk³adów planetarnych jest regu³±, czy te¿ wprost przeciwnie. Takie obserwacje mog± wspomóc badaczy, którzy badaj± obce uk³ady planetarne – dziêki rozpracowaniu zagadnienia mogliby¶my zdobyæ informacje o tym, jakie jest prawdopodobieñstwo obecno¶ci wody na odleg³ych, skalistych planetach w naszej Galaktyce.

¬ród³a:

Link 1

Link 2

Link 3

Grafika: Artystyczna wizja tego, jak mog³y wygl±daæ prapocz±tki Uk³adu S³onecznego. Umieraj±ca gwiazda o masie ok. sze¶ciu S³oñc (po lewej) nawiewa w okolice powstaj±cego S³oñca (po prawej) gaz wzbogacony w powsta³e w niej izotopy radioaktywne

¬ród³o grafiki

Credit: Gabriel Perez Diaz (Multimedia Service of the Institute of Astrophysics of the Canary Islands)
Wy¶wietl pe³ny artyku³

  • zanotowane.pl
  • doc.pisz.pl
  • pdf.pisz.pl
  • mizuyashi.htw.pl