środa, 15 października 2014

Podlodowy świat Enceladusa

Sonda Cassini przelatuje obok Enceladusa


Oleg Fajg


Po fiasku poszukiwań życia na Marsie, uwaga uczonych przemieściła się na inne światy – światy księżyców Jowisza i Saturna. Tam mogą występować całe oceany, w których zamieszkują nieznane nam stworzenia. 

W 2009 roku automatyczna stacja międzyplanetarna Cassini zaliczyła bliski przelot koło Enceladusa (Saturn II, S2) – zadziwiającego księżyca gazowego olbrzyma – Saturna. Do tego, aparat kosmiczny wykonał unikalny manewr i na wysokości 30 km dosłownie wleciał strumień ekshalacji lodowego wulkanu. Na początku badań sondy Cassini w układzie Saturna stało się jasne i oczywiste, że Enceladus ma zupełnie nietypową budowę i zawiera w sobie o wiele więcej zagadek, niż to się wcześniej wydawało.


Zagadki lodowych głębin


Najważniejszym okazało się, że analizatory chemiczne sondy kosmicznej wykryły w pyle sole potasu i sodu. Ogromne ilości tych związków chemicznych znajdują się na Ziemi w wodach Wszechoceanu, znajdujących się nie tylko w samym gejzerowym gazie lecz w lodowych kryształkach parujących w przestrzeni kosmicznej. Tak więc pojawił się realny dowód na istnienie w systemie Saturna prawdziwego podlodowego oceanu. Dalsze rozpracowanie danych o temperaturze wyjawiło, że w szczelinach gigantycznych lodowych torosów Enceladusa temperatura wynosi tylko -85°C (a więc temperatura jaka panuje na Antarktydzie – przyp. tłum.) w porównaniu z -200°C (dokładnie -198°C czyli 75 K – przyp. tłum.) mrozem na jego powierzchni.


Kiedy w 2005 roku sonda Cassini doleciała do systemu obrączkowego  gazowego giganta (drugiego według rozmiarów po Jowiszu) i przystąpiła do badania jego księżyców, nikt nie oczekiwał sensacji od oślepiająco jasnej kuli śnieżnej, ustępującej wieloma parametrami innym tego rodzaju obiektom w Układzie Słonecznym. Jednak szybko pracownicy NASA z JPL w Pasadenie, CA, zauważyli dziwne, równoległe szczeliny „wydrapane” na lodowej powierzchni księżyca. Te dziwne formacje nazwane „pręgami tygrysa” wystrzeliwały na wysokość 500 km, porównywalną z rozmiarami samego Enceladusa, potężne gazowo-lodowe fontanny.

Kiedy odkryto gazowo-lodowe gejzery Enceladusa, była to rzecz całkowicie nieoczekiwana dla planetologów, ale wulkanizm na księżycu, którego średnica wynosi niewiele więcej od pół tysiąca kilometrów (dokładnie 499 km – przyp. tłum.) jest niemożliwy teoretycznie. Według wszystkich obliczeń, tak małe ciało niebieskie już dawno powinien ostygnąć i być przemrożonym do samego jądra. Dzisiaj budowane są hipotezy, że płynny ocean pod lodowym pancerzem satelity powstał wskutek oddziaływania grawitacyjnego pobliskiego Saturna. W teorii fale pływowe spowodowane bliskością gazowego giganta powinny zdeformować satelitę. Do tego w rozgrzanym przez pływy wnętrzu Enceladusa mogłyby powstać warunki do powstania nieziemskich form życia.


Życie w zimnym mroku


Zgodnie z obliczeniami, na Biegunie Południowym Enceladusa, na głębokości 15-20 km powinien znajdować się silnie nagazowany, ocean mineralnej cieczy. Temperatura jego wierzchnich warstw może wynosić ok. -45°C, ale wraz z wzrostem głębokości powinna osiągnąć 0…+1°C, co daje się porównać z temperaturą ziemskich antarktycznych i arktycznych akwenów Wszechoceanu. Wygląda na to, że w smaku woda ta będzie przypominała wodę ze Wszechoceanu Ziemi.

Wszystkie te odkrycia przypominają o rekonstrukcjach światów znajdujących się w systemach gazowych olbrzymów, opisane przez znanego pisarza-fantastę Arthura C. Clarka w jego czterotomowej epopei „Odyseja kosmiczna”. Według niego, w odróżnieniu od ziemskich mórz Ery Paleozoicznej, ukryte oceany satelitów gazowych olbrzymów nie są spokojnym środowiskiem i dlatego ewolucja przebiegała tam bardzo szybko, przybierając ogromną ilość fantastycznych form. I nad tymi wszystkimi oazami życia, przez cały czas wisiało zagrożenie natychmiastowego unicestwienia. Przecież wcześniej czy później źródło życia słabło i znikało w miarę tego, jak zasilające je potoki przemieszczały się w inne miejsca. Głębie oceaniczne powinny być wprost usłane świadectwami poprzednich tragedii – całe cmentarzyska szkieletów i szczątków, obrosłych mineralnymi osadami…

Historia podlodowego świata niektórych księżyców wydaje się być podobna Clarkowi do historii Egiptu na długo przed pojawieniem się tam człowieka. Podobnie jak Nil niósł żyzny muł na pasek przylegającej doń pustyni, tak te rzeki ciepła ożywiały morskie bezdnie dalekich światów. W dół ich biegów powstawały i umierały niezliczone żywe istoty.

Na tych wąskich pasach żyzności, ciągnących się wzdłuż oceanicznych głębin mogłyby rozwinąć się i ginąć prymitywne cywilizacje i całe kultury. A otaczający je świat nie miałby o tych cywilizacjach najmniejszego pojęcia, bowiem oazy ciepła byłyby oddalone od siebie jak odległe planety. Stworzenia grzejące się w strumieniach lawowych potoków i żywiące się materią, która pochodzi właśnie stamtąd, z jąder tych księżyców, nie byłyby w stanie przebyć lodowate pustynie rozdzielające ich zamieszkałe wyspy. Gdyby wśród nich byli historycy i filozofowie, to każda z tych kultur byłaby przekonana, że jest jedną, jedyną i niepowtarzalną na całym ich świecie.

Obraz naszkicowany przez wielkiego pisarza-fantastę, pasuje w dużym stopniu do istniejących w naszym Wszechoceanie areałów zamieszkałych przez florę i faunę termofilną u wylotów źródeł hydrotermalnych. Potrzebny tu byłby tylko jakiś czynnik ewolucyjny, bowiem na Ziemi nie wytworzyły się istoty rozumne przy kominach źródeł hydrotermalnych. Tutaj znaczącą rolę mogłyby odegrać ogromne fale pływowe i prądy wytwarzane przez pola grawitacyjne gazowych gigantów. Ten właśnie czynnik może stworzyć warunki do pchnięcia tych gatunków w kierunku wytworzenia się i rozwoju rozumu.

Chociaż księżyce gazowych gigantów mogą zawierać w sobie różne wewnętrzne źródła ciepła, to w ich głębinach nigdy nie powstałoby ziemskie życie, bazujące na energii słonecznej. Dlatego właśnie życie w ciemnych głębinach Enceladusa powinno było by zgrupować się blisko źródeł hydrotermalnych, albo nieznane stworzenia mogłyby się czepiać dna lodowego pancerza podobnie jak morskie wodorosty i bakteriom – jak to się ma w polarnych regionach Ziemi.

Budowa wewnętrzna Enceladusa


Statek kosmiczny-planetoida


Amerykański ufolog dr Scott Waring niedawno zaskoczył wszystkich paradoksalną myślą: Enceladus może się okazać ogromnym statkiem kosmicznym…

Ta niezwykła idea narodziła się u znanego badacza paradoksów, Nieznanych Obiektów Latających (UFO) i Nieznanych Obiektów Kosmicznych (USO, UCO) po dokładnym przebadaniu wszystkich materiałów fotograficznych z lodowego satelity gazowego giganta. To oświadczenie tego uczonego szeroko rozpowszechnione na sympozjach poświęconych warunkom misji Cassini i na konferencjach prasowych, zostało chłodno przyjęte przez kierownictwo NASA. Kluczowe zdjęcia, na których doskonale widać cyklopie wyrzuty materii z polarnych obszarów – specjaliści unisono wyjaśniają poprzez procesy podlodowego wulkanizmu – tzw. kriowulkanizmu – a nie przez pracę silników kolosalnego statku kosmicznego – planetoidy.

Model działania lodowych gejzerów na Enceladusie: 1. Model zimnych gejzerów Enceladusa; 2. Para wodna i cząstki lodu; 3. Wodny lód o temperaturze ok. 77 K; 4. Ujście na powierzchnię; 5. Obszar z ciekłą wodą pod ciśnieniem o temperaturze 273 K; 6. Hydrotermalna cyrkulacja i konwekcyjny lód; 7. Gorące skały; 8. Periodyczne ogrzewanie.

Tym niemniej, dr Waring kontynuuje swe niecodzienne wywody i nawet próbuje przekonywać, że NASA po raz kolejny próbuje ukryć prawdę przed międzynarodową społecznością. Jako decydujące argumenty amerykański ufolog przedstawia swe wyliczenia, zgodnie z którymi nieukierunkowana aktywność tych gejzerów wprawiłaby Enceladusa w chaotyczne ruchy obrotowe w różne strony. Tymczasem obserwacje wykazują, że Enceladus (podobnie jak nasz Księżyc – przyp. tłum.) wykonuje tylko jeden obrót w czasie swego obiegu wokół Saturna i jest skierowany doń tylko jedną stroną. Z drugiej strony maksymalne powiększenie zdjęć pokazuje, że miejsce wulkanicznych wyrzutów materii przypomina jakiś wielki silnik rakietowy, stabilizujący położenie planetoidu.

Ostatnie hipoteza ufologa dotyczy rozmiarów satelity, porównuje jego funkcje do statku-arki, którą do Układu Słonecznego przybyły ostatki cywilizacji pozaziemskiej z planety, która została zniszczona przez jakiś kosmiczny kataklizm. Dr Waring uważa, że mogło to być przekształcenie się gwiazdy z żółtego karła w czerwonego olbrzyma, bliski wybuch Supernowej czy pochłoniecie macierzystej gwiazdy przez czarna dziurę.

Wszystkie te idee amerykańskiego ufologa wcale nie są takie oryginalne. Tak jeszcze w latach 50. ubiegłego stulecia wybitny radziecki astronom Iosif Szkłowskij w ten właśnie sposób sformułował hipotezę o sztucznym pochodzeniu księżyców Marsa. A w latach 90. pojawiła się idea o sztucznej budowie naszego Księżyca. (Hipoteza ta została sformułowana jeszcze pod koniec lat 60. XX wieku – przyp. tłum.)

[Jeszcze w latach 50. polscy pisarze sci-fi: Krzysztof Boruń i Andrzej Trepka napisali znakomitą space-opera w trzech tomach: „Proxima”, „Zagubiona przyszłość” i „Kosmiczni bracia”, w której właśnie opisano sposoby przestawiania planet na ich orbitach przy pomocy innych planet, którymi sterowano tak, jak statkami kosmicznymi – uwaga tłum.]


W świecie niskiej grawitacji


Jakby tam nie było, a paradoksalne hipotezy dr Waringa i jego nielicznych stronników przywróciły dawne dyskusje o kolonizacji wielkich księżyców gazowych i lodowych (Uranu i Neptuna) gigantów. Prawda, w planach kolonizacji Enceladusa należy także wziąć pod uwagę nikłe ciążenie (przyspieszenie grawitacyjne na Ziemi wynosi 9,81 m/s², na Księżycu 1,622 m/s² zaś na Enceladusie jedynie 0,111 m/s² - przyp. tłum.) co może pierwszym kolonistom sprawiać niejakie problemy. Jedynym wyjściem z sytuacji mogą być specjalne ciśnieniowe skafandry i intensywne ćwiczenia fizyczne. Mówiąc wprost, medycyna kosmiczna nie zna efektów długoletniego przebywania ludzkiego organizmu w warunkach niskiej grawitacji – wszak wszystka wiedza na ten temat została zebrana tylko w czasie długoterminowych lotów orbitalnych.

Problem skolonizowania systemów gazowych gigantów stanie się ważkim w dalekiej Przyszłości. Wszak w ciągu kilku miliardów lat nasze Słońce, które w dniu dzisiejszym, ma klasę „żółtego karła” (klasa widmowa G2V – przyp. tłum.) przekształci się w „czerwonego olbrzyma”, w czasie czego powierzchnia Słońca przybliży się do orbity Wenus, a wszelkie życie jakie znamy, na planetach od Merkurego do Ziemi będzie niemożliwe. Jedyną drogą ratunku dla Ludzkości staną się przenosiny na lodowe księżyce planet-gigantów.


Moje 3 grosze


Hipoteza dr Waringa jest bardzo ciekawa i rzeczywiście, fakt, że gejzery są umieszczone tylko na Południowym Biegunie Enceladusa zdaje się ją potwierdzać. Jednakże nie zapominajmy, że fontanny te są „za słabe” by ruszyć Enceladusa z jego orbity. Wyrzucana przez nie materia tworzy saturnowy pierścień E i jak dotąd nie za bardzo zmieniła się jego orbita.

I tu rzecz ciekawa – na zdjęciach Enceladusa widzimy jego północną półkulę z kraterami uderzeniowymi – jak na naszym Księżycu. Natomiast półkula południowa nosi ślady „rakietowej aktywności” i jest niemalże gładka – poza „tygrysimi pręgami”…

Poza tym wyrzucona materia zmienia, zmniejsza, masę Enceladusa, co też może mieć wpływ na jego ruch. Obawiam się, że – jeżeli dr Waring ma rację – Enceladus oderwie się od swej orbity i ruszy przez system księżyców Saturna (a jest ich ponad 60) doprowadzając do kolizji z którymś z nich, albo – co byłoby jeszcze gorsze – oderwie się w ogóle z grawitacyjnych więzi i ruszy przez Układ Słoneczny jako kometa. Konsekwencje tego byłyby nieobliczalne, bo taki „błędny księżyc” mógłby trafić w jakąś planetę – i oby nie w Ziemię! Oczywiście to jest tylko przypuszczenie, które oby nigdy nie stało się realnością…



Tekst i ilustracje – „Tajny XX wieka” nr 19/2014, ss. 4-5
Przekład z j. rosyjskiego – Robert K. Leśniakiewicz ©