Dobývání vesmíru

Vesmír, co je pro nás? Jak ho chápeme? Pro mě je vesmír jako jedno velké klubko, které se snažíme rozmotat. Moc nám to nejde. Ale od té doby, co si uvědomujeme, že vesmír je, se snažíme mu porozumět.
Kolem vzniku vesmíru se to hemžilo všelijakými spekulacemi. Až v loni v březnu vědci, díky americké kosmické sondě WMAP, upřesnili, že kdysi byla veškerá hmota, ze které je vesmír vytvořen, vtěsnána do kuličky o průměru menším než jeden centimetr. Vzhledem k vysoké teplotě a hustotě z ní sálal nepředstavitelný žár. Před 13,7 miliard let kulička jako vesmírné jádro při tzv. velkém třesku vybuchla a za necelou vteřinu se vesmír rozepnul do dnešní velikosti. Pokud si někdo myslí, že je to lež a že vesmír stvořil Bůh, nebudu mu to vyvracet. Je to jeho názor. A kdo že je vesmírný kmet? Američtí astronomové z texaské univerzity odhalili jednu z nejstarších hvězd v naší galaxii. Zářící objekt, pojmenovaný HE 1523 je jen o málo mladší než celý vesmír. HE 1523 je 13,2 miliardy let stará. Vznikla tak dávno před tím, než se zformovala naše sluneční soustava (před 4,6 miliardy let) a než Mléčná dráha získala na svém finálním spirálovitém tvaru. Podle zjištění Američanů HE 1523 vznikla z rozptýlených zbytků úplně prvních hvězd ve vesmíru a v porovnání se Sluncem je jen o něco málo menší. Ptáte se, jak se astronomům podařilo určit věk hvězdy? Podobně jako archeologům na Zemi, zjišťujícím radiokarbonovou metodou stáří svých nálezů. V tomto případě vědcům pomohlo, že hvězda obsahuje radioaktivní kovy jako uran nebo thorium, jejichž poločas rozpadu představuje 4,7 miliardy let a 14 miliard let. Při monitorování hvězdy odborníci odhadli současné množství těchto látek na ní a astronomové-teoretikové se už jen postarali o výpočet toho původního. Zatím přesně nevědí, jak je HE 1523 vzdálená od Země. Příliš dlouhou budoucnost jí už však nepředpovídají. Hvězda je ale stále k pozorování z jižní polokoule naší planety. A které galaxie jsou nejvzdálenější? Hned šest velmi vzdálených galaxií objevili v první polovině tohoto roku američtí astronomové. Jedná se o vůbec nejodlehlejší galaxie, jaké kdy lidské přístroje zaznamenaly a podle vědců jsou také těmi nejstaršími. Začaly se totiž formovat už v době, kdy vesmíru bylo „pouhých“ 500 milionů let. Jejich světlo tak k Zemi letí více než 13 miliard roků. A co meteority, myslíte si, že přinesli zárodky života? Když v roce 2000 prolétal atmosférou Země meteorit Tagish Lake, rozsvítilo se jako ve dne a jeho kouřová stopa byla místy viditelná až 2 hodiny. Způsobil rázovou vlnu od Aljašky až po severozápadní Kanadu. Původní těleso mělo Průměr „jen“ 5 metrů, hmotnost 60 tun a do naší atmosféry se vřítilo rychlostí 15 až 16 km/s (54 000-57 600 km/hod). Pravděpodobně pocházelo z hlavního pásu planetek mezi Marsem a Jupiterem. Ve výšce 25 km nad zemí se pak rozpadlo a jeho úlomky našel v zamrzlém kanadském jezeře Tagish amatérský geolog, který je ihned předal vědcům. Ti nyní už mohou s jistotou říci, že organické látky, které v meteoritu našli, jsou starší než naše sluneční soustava. Může to znamenat, že podobná tělesa mohla v dávné minulosti přinést na Zemi materiál potřebný ke vzniku zdejšího života. Vědci nyní diskutují o tom, zda organická látka v uhlíkatých chondritech (chondry – zvláštní kulovitá tělíska uvnitř meteoritů, která se v pozemských horninách nevyskytují) je pozůstatkem nebo zárodkem živé hmoty. Jasné rozuzlení můžeme v dohledné době jen těžko očekávat.
A co náš Měsíc? Každý večer se na něj můžeme podívat. Je tak impozantní a tajemný. Tak a nyní pár faktů o něm. Je jediným známým přirozeným satelitem Země. Hmotnost 7,347 673 x 1022 kg (0,0123 Země). Složení: kyslík 43%, křemík 21%, hliník 10%, železo 9%, hořčík 5%, titan 2% a další prvky. A co trochu historie, (476 – 1492) středověk, ohraničený pádem Západořímské říše a objevením Ameriky Kryštofem Kolumbem, s podobou Měsíce se takříkajíc koketuje. Ještě před objevením dalekohledu (první si 2. října 1608 nechává patentovat holandský optik Hans Lippershey) lidé začínají brát Měsíc jako hmotné těleso. Nejdříve si myslí, že je to plochá deska. Později uznají, že může jít o kouli (v tu dobu už může ale také jít hvězdářům i o hlavu). (1506- 1837) Italský malíř a vynálezce Leonardo da Vinci v Leicesteerském kodexu (1506- 1510) poprvé prohlašuje, že Měsíc je hmotné těleso težší než vzduch. Též správně vysvětluje jev tzv. popelavého svitu (odraz zář Země od měsíčního povrchu). V roce 1609 kreslí italský vědec Galileo Galilei do své knihy jednu ze svých prvních kreseb Měsíce pozorovaného dalekohledem. „Toto nebeské těleso není hladké, ale má krátery,“ píše pod své poměrně přesné nákresy. V 17. století vytváří Italové Giovanni Battista Riccioli a Francesco Maria Grimaldi mapu Měsíce a pojmenují řadu kráterů jmény, která známe dodnes. Dále (1959 – 2006) Odvrácená strana Měsíce je zcela neznámá až do průletu sovětské sondy Luna 3 (1959). Rozsáhlé zmapování neznámé půlky Luny je provedeno v rámci amerického programu Lunar Orbiter v 60. letech 20. století. První člověkem vyrobený předmět, který dosáhne Měsíce se stává sonda Luna 10 (1966). Členové americké posádky Apollo 8 Frank Borman, James Lovell a William Anders, se 24. prosince 1968 stávají prvními pozemšťany, kteří na vlastní oči vidí odvrácenou stranu Měsíce. Dvacátého července 1969 vstoupí na Měsíc Neil Armstrong, velitel americké mise Apollo 11. Posledním člověkem, který se projde po povrchu této planety, je Američan slovenského původu Eugene Cernan (1972). Posádka Apolla 11 nechala na měsíci destičku 23 x 18 cm zhotovenou z nerez oceli na oslavu přistání. Přináší základní informace o návštěvě jakýmkoliv jiným bytostem, které by ji mohli objevit. Nápis na ní praví: „Zde se lidé z planety Země poprvé dotkli nohama Měsíce. Červenec, LP 1969. Přišli jsme v míru jménem celého lidstva.“ A jak to má Měsíc se stárnutím? Spornou otázkou zůstává, zda rysy Měsíce mohou podléhat změnám. Někteří pozorovatelé prohlašují, že malé krátery se objevují a zase mizí. Ve 20. století se však zjišťuje, že jde o omyly, vzniklé pravděpodobně odlišnými světelnými podmínkami nebo nepřesnostmi ve starých nákresech. Na druhé straně dnes víme, že na Měsíci občas dochází k jevu odplynování.
Ovšem nesmíme zapomenout na Slunce a naší sluneční soustavu. Náš domov - sluneční soustava na okraji galaxie s názvem Mléčná dráha – má osm planet obíhajících okolo Slunce (Merkur, Venuše, Země, Mars, Jupiter, Saturn, Uran, Neptun). Vedle nich nám dělají společnost tři trpasličí planety (Ceres, Eris, Pluto), 165 měsíců kroužících okolo planet a obrovské množství dalších menších těles – asteroidů, meteroidů, komet či meziplanetárního prachu. Pluto byl dlouho řazen mezi planety, loni však astronomové mění definici těles označovaných jako planety a Pluto se rázem ocitá v nižší kategorii. Největším obrem po Slunci je Jupiter, který má objem jako zhruba 1320 Zemí. Váží však mnohem méně, jen asi jako 318 Zemí. Oproti Slunci je to ale drobeček. Objem Slunce je 1,3 milionu Zemí, jeho váha se rovná 333 000 Zemím. Nejmenším nápadníkem Slunce je Merkur – objem i váha jsou necelých pět setin váhy Země. Největší planetární horka zažijete na Venuši – až 480 stupňů Celsia. Pro srovnání – pobyt na povrchu Slunce vás zahřeje na 5500 stupňů Celsia. Nejchladněji vám bude na Neptunu, kde teploměr může ukázat kolem minus 220 stupňů Celsia. Jeden z prstenců Saturnu překvapil vědce. Nepřetržitě totiž vydává melodické zvuky, které poprvé zachytili přístroje na sledování rádiových vln a detektory plazmatu na palubě sondy Cassini. Tóny jsou vysílány jako rádiové vlny. Tóny jsou krátké a obvykle trvají jednu až tři vteřiny. Lze tak rozlišit jednotlivé tóny. Podle vědců vše nasvědčuje tomu, že každý tón je vyvolán nárazem meteoroidu (úlomku hmoty pohybující se vesmírem) do částic obíhajících okolo planety, které tvoří prstenec. V rovině Saturnu je soustava prstenců, které mají dohromady průměr 280 000 km, ale jsou tenké jen několik stovek metrů. Skládají se z částic o velikosti od centimetrů po desítky metrů a jsou převážně z ledu.
A jak se z hvězdy stane, BÍLÍ TRPASLÍK nebo černá díra? Hvězda může zažít takzvaný gravitační kolaps – kvůli rostoucí gravitaci se zhroutí do sebe. Pokud je hvězda dostatečně těžká, vznikne z ní neutronová hvězda nebo dokonce černá díra. Ale jestli má hvězda průměrnou nebo podprůměrnou hmotnost, vznikne, bílí trpaslík. Jeho hmotnost může být asi taková, jakou je hmotnost Slunce vynásobená koeficientem 1,4. Bílí trpaslík se vyznačuje vibracemi, které způsobují, že zvučí jako obří gong. Z bílého se může stát i černý trpaslík, a to v okamžiku, kdy se ochladí natolik, že se stane neviditelným. Sírius B je vůbec první bílý trpaslík, který byl objeven v roce 1862. Je součástí dvojhvězdy Sírius, která je nejjasnější hvězdou na noční obloze.
Pokud jde o černou díru, tak ta svítí. Je to jeden z objevů loňského roku. Nejenže světlo vyzařuje, ale je navíc ve svém výkonu neuvěřitelně úsporná a efektivní. S pomocí rentgenové observatoře Chandra, kterou na oběžnou dráhu vyslala v roce 1999 NASA, nahlédli nyní vědci do centra galaxie NGC 4696, až k takzvané černé díře. Právě v nitru obří galaxie, která je asi desetkrát hmotnější než naše sluneční soustava, objevili astronomové nevídaný jev unikátní svou efektivitou, s jakou urychluje pohyb částic. Detailní pozorování černé díry přineslo vědcům obrovské překvapení. Ukázalo se totiž, že velká část energie uvolněné při „pádu“ horkého plynu do černé díry se uvolňuje v podobě výtrysků vysokoenergetických částic, a není tedy pouze „vyplýtvána“ v podobě vyzářeného světla. Vyvržená hmota letí obrovským tempem, blížící se rychlosti světla. Přepočítání účinnosti „vesmírného motoru“ na naše pozemské poměry dává navíc neuvěřitelné výsledky. Auto, využívající energii stejně efektivně, by podle údajů poskytnutých Stevem Allenem ze Stanford University (USA) ujelo na plnou nádrž 15 miliard kilometrů, tedy padesátkrát ke Slunci a zpátky! Účinnost procesu dosahuje mnohonásobně vyšších hodnot, než jakou se mohou chlubit nejvýkonnější jaderné reaktory. Ve vesmíru známe jen jeden projev ještě efektivnějšího „motoru“. Ten probíhá v kvasarech (tělesa s výrazným posuvem spektra), které však nemohou „pracovat“ srovnatelnou dobu. Černé díry s materiálem nakládají tak opatrně, že jim zásoby vydrží stovky miliard let, tedy dobu mnohonásobně překračující stáří vesmíru.
Ale to je samá černá díra, samý bílý trpaslík a co asteroidy, těch je přeci hodně a dokonce i češi objevili nový asteroid. Už víme, že asteroidy mohou být původcem života, ale co dál? Asteroidy jsou malá planetární tělesa obíhající Slunce vesměs mezi Marsem a Jupiterem, často rotují kolem své osy. Prozatím bylo objeveno 6000 asteroidů (planetek), několik set dalších je objeveno každým rokem. Je známo 26 planetek, jejichž průměr je větší než 200 km a pravděpodobně je známo 99% všech asteroidů s průměrem větším než 100 km. Z těles o velikosti 10 – 100 km je zřejmě katalogizována polovina, z menších objektů je pak známo jen několik, přičemž jen těchto kilometrových může být až jeden milion. Celková hmotnost všech asteroidů ve sluneční soustavě je menší než hmotnost Měsíce 7,347 673x1022 kg. Největším asteroidem je Ceres 1 (objeven 1.1. 1801), který díky svým 914 km v průměru obsahuje zhruba 25% hmotnosti všech asteroidů. V prosinci loňského roku se českým astronomům z jihočeské observatoře na Kleti, za pomoci teleskopu s více než metrovým zrcadlem, podařilo objevit dosud neznámou planetku. Ta Zemi minula ve vzdálenosti 600 000 kilometrů, tedy jen o málo dál, než je vzdálen Měsíc. Asteroid dostal jméno 2006 XR4 a patří mezi vzácné planetky, které křižují dráhu Země kolem Slunce.
Pozor na Marsu je voda. Toto tvrzení je doslova zaklínadlem posledních let. Planetu Mars nepřetržitě sleduje skupina sond, její povrch křižují „nesmrtelné“ rovery a všechny tyto roboty přinášejí řadu důkazů o existenci minulé či dokonce současné vody na „rudé planetě“. O tom, že se zde voda nachází i nyní svědčí několik důkazů. Kosmické sondy naměřili v atmosféře planety vodní páry, i když v množství několiksetkrát menším než na Zemi. Zejména v blízkosti zdejších vysokých sopek byla opakovaně zaznamenávána oblaka. Při východu Slunce je pak často v údolích, kráterech či pánvích pozorována mlha. A konečně jsou tu polární čepičky. Ty jsou sice převážně tvořeny suchým ledem (tedy CO2), ale když ten v letním období vyprchá, zůstanou zbytky z ledu vodního. Teprve nedávno přinesla sonda Venus Express snímky, které podle interpretace vědců ukazují moře zmrzlé vody, rozprostírající se na ploše 800x900 km a dosahující hloubky 45 metrů. Jeho stáří je odhadováno na 2 až 5 milionů let. Mohlo by se jednat například o pozůstatek velké povodně. Před sublimací, tedy před přímým přechodem z tuhého do plynného skupenství, ochránila led vrstva sopečného popela. Existuje množství důkazů, že vody zde bývalo nesrovnatelně více. Řadu z nich přinesly výzkumy roverů Spirit a Opportunity, které pracují už třetím rokem na povrchu. Na různých místech nalezli soli na povrchu, ale i „uvnitř“ zkoumaných kamenů. Podle většiny hypotéz tyto soli vznikaly za přítomnosti vody. Další místa planety vykazují i známky někdejší přítomnosti tekoucí vody.
Voda byla zaznamenána i ve spektrech velkých plynných planet Jupiterova typu, ačkoliv jenom ve stopovém množství. Dále je voda na Jupiterově měsící Europa, Callistu a Saturnově měsíci Enceladus. Voda je i v kometách a meteoritech. A co je nelepší, tak že voda je i na našem Měsíci, je zde solidní zásobárna. Dokonce tak velká, že by mohla být zajímavá i pro obnovené lety na Měsíc, výstavbu lunární základny či výpravy na Mars.
Co závěrem dodat, snad jen to, že vesmír je veliký a i když se hodně snažíme, má před námi ještě velká tajemství. Kdo ví, třeba nás „napadnout mimozemšťani“, začneme „bydlet na Měsící“. Nebo Slunce vybuchne a smete vše, co mu bude stát v cestě. Jedno vím jistě, mě to trápit nemusí.


Citace:
21.STOLETÍ. Je vesmír opravdu plný vody? Listopad 2006
CD-ROM. Jak vesmír funguje. Zdeněk Pokorný, Jiří Gryngar. Astro 2001
EPOCHA. Podivná směsice okolo Slunce. 2007