Narodziny i śmierć gwiazdy
[David Whitehouse „Słońce” - recenzja]Esensja.pl Esensja.pl W trzy lata po opublikowanej w Wielkiej Brytanii „biografii” Księżyca (w oryginale: „The Moon: A Biography”) David Whitehouse – astronom i korespondent naukowy BBC – wydał w 2004 roku książkę monograficzną poświęconą naszej gwieździe. „Słońce” to fascynująca opowieść nie tylko o wpływie „oka Boga” na Ziemię, ale przede wszystkim na dzieje ludzkości. Ciekawsza tym bardziej, że autor nie stroni od poglądów, które części środowiska naukowego mogą wydawać się kontrowersyjne.
Narodziny i śmierć gwiazdy
[David Whitehouse „Słońce” - recenzja]W trzy lata po opublikowanej w Wielkiej Brytanii „biografii” Księżyca (w oryginale: „The Moon: A Biography”) David Whitehouse – astronom i korespondent naukowy BBC – wydał w 2004 roku książkę monograficzną poświęconą naszej gwieździe. „Słońce” to fascynująca opowieść nie tylko o wpływie „oka Boga” na Ziemię, ale przede wszystkim na dzieje ludzkości. Ciekawsza tym bardziej, że autor nie stroni od poglądów, które części środowiska naukowego mogą wydawać się kontrowersyjne.
O tym jak ważne jest dla ludzkości Słońce, nie trzeba chyba przekonywać. Bez jego obecności w odpowiednio bliskiej – oczywiście w kategoriach kosmicznych – odległości od Ziemi najprawdopodobniej nigdy na naszej planecie nie powstałoby życie. David Whitehouse posuwa się jeszcze krok dalej, stwierdzając, że jest ono „jedynym obiektem we Wszechświecie, bez którego byśmy nie przetrwali”. Historia Ziemi, a więc tym samym również historia ludzkości, nierozerwalnie związana jest ze Słońcem. Ono stało się katalizatorem powstania życia na Błękitnej Planecie i jego dalszej ewolucji, ono w końcu – za kilka miliardów lat – doprowadzi do jego wymarcia. Książka brytyjskiego astronoma nie ogranicza się jednak tylko i wyłącznie do opisu naszej gwiazdy; na marginesie opowieści o Słońcu autor kreśli dzieje wszystkich gwiazd – od ich narodzin w obłokach mgławicowych, aż po, niekiedy bardzo widowiskową, śmierć pod postacią wybuchu supernowej. Myliłby się jednak ten, kto uznałby dzieło renomowanego współpracownika telewizji BBC za książkę przeznaczoną jedynie dla osób parających się astronomią bądź nauką tą interesujących się czysto hobbystycznie. „Słońce” Whitehouse’a wykracza daleko poza wiedzę stricte fizyczną czy astronomiczną; autor przygląda się bowiem także wpływom naszej gwiazdy na kulturę człowieka i jego codzienne życie. Brytyjski astronom i pisarz w kolejnych rozdziałach swojej monografii omawia wszystkie aspekty istnienia Słońca, starając się w sposób zwięzły i bardzo przystępny przedstawić całą historię badań nad naszą gwiazdą. Począwszy od czasów najdawniejszych, gdy – posiłkując się tytułem znanej książki Zenona Kosidowskiego – „Słońce było bogiem” (a więc przede wszystkim w okresie rozwoju cywilizacji starożytnej Mezopotamii i Egiptu), poprzez okres pierwszych poważnych obserwacji i wyciąganych na ich podstawie w pełni naukowych wniosków (co zapoczątkował w pierwszej połowie XVI wieku nasz rodak, Mikołaj Kopernik), aż po czasy nam współczesne, kiedy to astronomowie coraz częściej zadają sobie pytania odnoszące się nie do przeszłości, ale – co prawda dalekiej, nie znaczy to jednak, że mniej ważnej – przyszłości Słońca. Głównie zaś o to, jak wyglądać będzie jego powolna śmierć i jaki będzie to miało wpływ na istnienie ludzkości. Nim jednak dojdziemy do tego miejsca, dane nam będzie wraz z autorem prześledzić najważniejsze etapy życia gwiazd. Nie tylko tej jednej wybranej, ale wszystkich, albowiem Whitehouse nie pozostawia nam żadnych złudzeń co do wyjątkowości Słońca, stwierdzając w tytule jednego z rozdziałów, że jest ono… „ gwiazdą, jakich wiele” 1). Dowiadujemy się zatem, co prowadzi do tego, że w pewnym momencie we wnętrzu gazowego obłoku dochodzi do kolapsu grawitacyjnego, pod wpływem którego powstaje protogwiazda, w której z kolei niebawem – pod wpływem ogromnej temperatury i bardzo wysokiego ciśnienia – rozpoczynają się reakcje termojądrowe, przekształcające ją w normalną już gwiazdę. Whitehouse, posiłkując się wynikami badań całego zastępu astronomów – od Anaksagorasa i Eratostenesa, poprzez Kopernika, Johannesa Keplera, Galileusza, Josepha von Fraunhofera, aż po George’a Ellery’ego Hale’a i Cecelię Payne (by wymienić tylko tych najbardziej znanych i zasłużonych) – relacjonuje rozwój naszej wiedzy na temat życiodajnej gwiazdy. Tym samym odpowiada na pytanie, jaki był wpływ Słońca na pojawienie się na Ziemi człowieka. Odpowiedź, choć wydaje się oczywista, mimo wszystko zaskakuje. Bo chyba dla nikogo z nas – a zwłaszcza osób głęboko wierzących – nie będzie bowiem przyjemnością uświadomienie sobie, że powstanie życia na „trzeciej planecie od Słońca” jest, jeśli już nie dziełem całkowitego przypadku, to przynajmniej wyjątkowo sprzyjających okoliczności (ze szczególnym naciskiem na słowo „wyjątkowo”). A wywód Whitehouse’a do takiego właśnie wniosku nieuchronnie prowadzi. Nasze istnienie może więc być jedynie efektem kaprysu jednej z miliardów gwiazd we Wszechświecie… I jak się Państwo z tym czują? Książka brytyjskiego astronoma przybliża nam Słońce na tyle, na ile pozwala dzisiejszy stan wiedzy. Z dużą dozą prawdopodobieństwa możemy stwierdzić, że o naszej gwieździe wiemy już bardzo dużo. Na zdecydowaną większość pytań, jakie zadawali sobie przed laty Kopernik, Galileusz, William Herschel, a w czasach dużo nam bliższych Jules L. G. Violle i Francis William Aston, znamy już odpowiedzi. Wiemy, czym są, skąd się biorą i jaki mają wpływ na nasze życie plamy na Słońcu i wiatr słoneczny; coraz mniej sekretów skrywają także przed nami tajemnicze neutrina 2). Na podstawie obserwacji astronomicznych oraz badań astrofizyków i astrochemików poznaliśmy budowę Słońca, jego skład chemiczny i panujące we wnętrzu ekstremalne warunki. Więcej nawet – nauczyliśmy się nie tylko podglądać najbliższą nam gwiazdę, ale nawet podjęliśmy próbę wykorzystania jej potężnej mocy. Z jednej strony budując elektrownie słoneczne, z drugiej – tworząc broń termojądrową (wodorową), będącą najpotężniejszym orężem, jaki może posiadać w swoim ręku człowiek. To jednak nie oznacza wcale, że o Słońcu wiemy już wszystko. Wciąż jeszcze wiele tajemnic kryje przed nami słoneczna korona. Pomimo wielu zaawansowanych technologii, wciąż jesteśmy całkowicie podporządkowani kaprysom Słońca. Wystarczą przecież niewielkie tylko, oczywiście w skali słonecznej, wahania jego stopnia jasności i temperatury na jego powierzchni, aby całkowicie zmienić klimat na Ziemi (ostatnia epoka lodowcowa nie jest wcale aż tak odległą, jak mogłoby się wydawać, historią). Kilkanaście lat temu natomiast wystarczył zaledwie jeden rozbłysk słoneczny, uwalniający energię równą wybuchowi miliarda megaton trotylu 3), aby spore połacie Kanady zostały na długie godziny pozbawione energii elektrycznej. Whitehouse jednak nie tylko straszy nas potęgą Słońca. Wskazuje również na to, co już mu zawdzięczamy – poza samym naszym istnieniem, są to także ogromne pokłady energii słonecznej „zamknięte” w złożach węgla kamiennego, ropy naftowej i gazu ziemnego. Snuje też interesujące rozważania na temat tego, co jeszcze Słońce może nam zaoferować. Idąc tropem najpierw Keplera, a następnie dwudziestowiecznych astrofizyków Łotysza Fridrikha Tsandera (Candera) i Rosjanina o polskich korzeniach Konstantego Ciołkowskiego, Brytyjczyk proponuje stworzenie „żagla słonecznego”, który jako napęd dla rakiet kosmicznych wykorzystywałby promieniowanie mikrofalowe Słońca. Dzisiaj poglądy takie należy traktować jeszcze jako science fiction, ale kto wie, czy za sto, dwieście lat to nietypowe ekologiczne „paliwo” nie przyspieszy dalszej eksploracji Kosmosu. Niektóre z poglądów Whitehouse’a mogą bardzo zaskakiwać czy wręcz szokować. Jak chociażby ten dotyczący przyczyn „globalnego ocieplenia”. Zwyczajowo winę za to zjawisko zrzuca się na prowadzoną przez człowieka gospodarkę, która – z powodu wciąż rosnącej produkcji przemysłowej – przyczynia się do emisji do atmosfery gazów cieplarnianych na niespotykaną nigdy wcześniej skalę. Tymczasem brytyjski astronom nie ma wątpliwości, że za wszelkie zmiany klimatyczne na naszej planecie, a więc także za „globalne ocieplenie”, odpowiada nie człowiek, ale przede wszystkim… Słońce, które od mniej więcej stu, a może i stu pięćdziesięciu lat świeci jaśniej. „Zaledwie 10 000 lat temu Oslo znajdowało się kilometr pod lodem, a 7000 lat temu Saharę porastała bujna, soczyście zielona roślinność” – i zmiana tego stanu rzeczy odbyła się bez ingerencji człowieka. Czy więc nagle dzisiaj człowiek zyskał aż tak potężną moc sprawczą, aby samemu zmieniać klimat na Ziemi? Pytanie to, w myśl tezy wygłoszonej przez Whitehouse’a, należałoby uznać za retoryczne. A może jednak brytyjski profesor jest w błędzie? „Słońce” jest lekturą pasjonującą, świetnie napisaną, okraszoną wieloma dygresjami, anegdotami i wątkami autobiograficznymi. Dzięki temu Whitehouse skraca dystans między autorem-naukowcem a czytelnikiem, który wcale przecież nie musi być z wykształcenia fizykiem. Najtrudniejsze pojęcia stara się wyjaśnić w sposób przystępny i zrozumiały. Stosuje się również do zasady Stephena Hawkinga, który po rozmowach ze swoim wydawcą doszedł przed laty do wniosku, że każdy znajdujący się w książce popularnonaukowej wzór fizyczny zmniejsza jej sprzedawalność o połowę (wyjątek można uczynić jedynie dla słynnego wzoru Alberta Einsteina E = mc²). Brytyjski astronom o sprzedaż martwić się więc nie musi. Tym bardziej że kończy swą pracę konstatacją, która może nas odrobinę pocieszyć. Wbrew wcześniejszemu przekonaniu bowiem za kilka miliardów lat, gdy umierające Słońce zacznie puchnąć i wielokrotnie powiększy swoje rozmiary, wcale nie musi przy tym pochłonąć Ziemi. Nasza planeta ma zatem duże szanse przetrwać śmierć gwiazdy 4). Nas już wtedy na pewno dawno na Ziemi nie będzie, ale przynajmniej istnieje choć cień szansy, że pozostaną na niej ślady naszej cywilizacji. I może miliony lat później dotrze w ten zakątek Kosmosu jakaś inna wysoko rozwinięta cywilizacja i przywróci nam życie na kartach naukowych opracowań poświęconych kosmicznej archeologii.  1) Uściślając: Choć gwiazd bliźniaczo podobnych do naszego Słońca muszą być w Kosmosie, jak twierdzi profesor Whitehouse, miliardy, w zasięgu ziemskich teleskopów dostrzeżono dotychczas tylko jedną taką – w Gwiazdozbiorze Skorpiona (ochrzczono ją nazwą 18 Scorpii). Na odkrycie kolejnych trzeba będzie jeszcze poczekać – przynajmniej do czasu, gdy skonstruujemy doskonalsze narzędzia badawcze.
2) Chodzi tu o cząstki subatomowe o zerowym ładunku elektrycznym, które powstają w ogromnych ilościach podczas reakcji termojądrowych między innymi we wnętrzu Słońca. Do Ziemi w każdej sekundzie dociera z naszej gwiazdy około 100 milionów milionów (sic!) neutrin na metr kwadratowy; miliardy z nich w każdej sekundzie przenikają przez nasze ciała, nie czyniąc nam nic złego.
3) Dla porównania: Moc ładunków nuklearnych zrzuconych w sierpniu 1945 roku na Hiroszimę i Nagasaki wynosiła odpowiednio 15 („Little Boy”) i 20 („Fat Man”) kiloton. Natomiast najpotężniejszym ładunkiem jądrowym, jaki kiedykolwiek zdetonowano na naszej planecie, była radziecka bomba wodorowa „Car”, której moc wybuchu wyniosła około 50 megaton. Do kontrolowanej, próbnej eksplozji doszło 30 października 1961 roku na położonej daleko od terenów zamieszkałych przez ludzi wyspie Nowa Ziemia na Morzu Arktycznym. W jej wyniku powstał grzyb atomowy o wysokości 60 i średnicy nawet do 40 kilometrów. A to i tak był zaledwie niewielki ułamek mocy Słońca. Co ciekawe, wydatny udział w stworzeniu „Cara” miał także Andriej Sacharow – fizyk, który w późniejszych latach życia stał się w Związku Radzieckim dysydentem i jednym z największych orędowników rozbrojenia i ograniczenia potencjału nuklearnego, czym zasłużył sobie nawet na pokojową Nagrodę Nobla.
4) Jak to możliwe? Za mniej więcej 7,5 miliarda lat w puchnącym Słońcu zapadnie się jego jądro. Gwiazda odrzuci zewnętrzną warstwę atmosfery i stanie się białym karłem, który od tej pory będzie już tylko stygł. Po odrzuceniu części swej masy Słońce będzie przyciągać Ziemię ze znacznie już mniejszą grawitacją, tym samym wzrośnie orbita naszej planety – z około 150, jak ma to miejsce obecnie, do mniej więcej 185 milionów kilometrów. To, zdaniem części astronomów, powinno wystarczyć, by Ziemia nie została pochłonięta przez puchnącą gwiazdę. Inna sprawa, że wszelkie życie na naszej planecie przestanie istnieć jakieś 1,8 miliarda lat wcześniej. Ale i tak jest powód do zadowolenia – jeśli teoria przytoczona przez Whitehouse’a się ziści, Ziemia będzie zdatna do zamieszkania 200 milionów lat dłużej niż to pierwotnie przewidywano. Co na pewno byłoby znakomitą informacją dla naszych potomków. |
– kanał informacyjny ogólny [pomoc…]
książkowe
W starym domu nie straszy
