Cuda na biegunach

Bieguny mają to do siebie, że często dzieją się tam dziwne rzeczy. Południowy biegun Księżyca jest prawdopodobnie najzimniejszym miejscem w Układzie Słonecznym. Bieguny Słońca obracają się wolniej niż jego równik. Nie mówiąc już o tym, że w pobliżu ziemskich biegunów można spotkać niezwykłe istoty: białe niedźwiedzie (na północy), pingwiny (na południu) oraz Mikołaja Golachowskiego (i tu, i tu).

To wszystko jednak nic w porównaniu z tym, co się dzieje na biegunach Drogi Mlecznej. Po obu stronach naszej Galaktyki, przy osi jej obrotu astronomowie wykryli olbrzymie bąble gazowe szerokie na 25 tys. lat świetlnych. Są to pozostałości po wielkiej eksplozji, która miała miejsce w centrum Drogi Mlecznej jakieś 3,5 mln lat temu. Bąble można dziś zarejestrować tylko w paśmie promieniowania gamma, ale sama eksplozja emitowała światło widzialne. Australijski astronom Joss Bland-Hawthorn, który bada zjawisko, mówi, że wyglądać to musiało niczym światło kosmicznej latarni morskiej. A nasi przodkowie (czyli australopiteki) mogli ów fenomen podziwiać.

Przybyszka z Cefeusza

Ile może zdziałać wyjątkowy układ planet! Taka, dajmy na to, kometa 2I/Borisov krążyła sobie spokojnie wokół gwiazdy podwójnej Kruger 60 (w gwiazdozbiorze Cefeusza) 13 lat świetlnych od nas – ale los był bezlitosny! Wyjątkowy układ tamtejszych planet (których istnienia się jedynie domyślamy) zadziałał jak grawitacyjna katapulta i kometę katapultował. Milion lat leciała wystrzelona na oślep. W tym roku dotarła nareszcie w pobliże Słońca. Jest to zaledwie drugi po wrzecionowatej skale 1I/ʻOumuamua znany nauce obiekt spoza Układu Słonecznego, który nas odwiedził.

Informacja

Z ostatniej chwili! To pierwsza z Twoich pięciu treści dostępnych bezpłatnie w tym miesiącu. Słuchaj i czytaj bez ograniczeń – zapraszamy do prenumeraty cyfrowej!

Subskrybuj

Gdyby 2I/Borisov trafiła na jakieś inne ułożenie Jowisza i Saturna, może by się u nas zatrzymała. A tak poleci hen na spotkanie swego przeznaczenia. Nie lekceważmy więc wyjątkowych układów planet, szczególnie gdy są to gazowe olbrzymy, a my akurat przelatujemy w pobliżu. Nie lekceważmy też astronomów amatorów, bo właśnie astronom amator z Krymu – Giennadij Borysow – odkrył kometę, o której tu piszemy. Wypada tylko żałować, że zrobił to zbyt późno, by można było zorganizować rozsądną misję kosmiczną i pobrać próbki z przybyszki. Ale spokojna głowa, przyleci następna. Wszechświat jest tak ogromny, że nawet wyjątkowe układy planet nie są tu wyjątkowe. Nie lekceważmy ogromniastości Wszechświata.

Noblista realista

„Chciałbym postawić sprawę jasno: nie przeniesiemy się na egzoplanetę – powiedział agencji prasowej AFP tegoroczny noblista, Szwajcar Michel Mayor. – Trzeba skończyć z myśleniem typu: okej, jeśli na Ziemi nie będzie się już dało mieszkać, to znajdziemy gdzieś jakąś podobną planetę i tam się przeprowadzimy”.

Są to mocne słowa, zważywszy że Michel Mayor dostał Nobla właśnie za odkrycie pierwszej planety krążącej wokół gwiazdy podobnej do Słońca. Swoim stwierdzeniem umniejsza więc trochę znaczenie własnego odkrycia. Ale cóż – realistycznie patrząc na sprawę, naukowiec ma rację. Dziś gatunek ludzki z wielkim trudem próbuje znowu polecieć na Księżyc, który znajduje się około 380 000 km od Ziemi. Jeśli znaleźlibyśmy glob w stylu Ziemi gdzieś niedaleko, powiedzmy kilkadziesiąt lat świetlnych od nas, to i tak byłoby to sto milionów razy dalej. Zdecydowanie poza zasięgiem lotów załogowych w jakiejkolwiek przewidywalnej przyszłości. Nie mamy dziś nawet zalążka technologii, która umożliwiłaby taką podróż.

„Musimy więc dbać o naszą planetę, bo jest piękna i wciąż świetnie nadaje się do mieszkania” – dodał jeszcze Mayor na wypadek, gdyby ktoś się wcześniej nie domyślił, o co mu chodzi.

Magnetyczne perturbacje

Jak ustrzec dom przed kataklizmem? Kiedyś Chińczycy używali łyżki wykonanej z magnetytu. Gdy wprawiło się ją w ruch na śliskiej powierzchni, chwilę się kręciła, po czym zatrzymywała, wskazując rączką południe. Był to w zasadzie kompas – choć nie służył do nawigacji. Na takie zastosowanie trzeba było poczekać jeszcze tysiąc lat. Pierwszych kompasów używano do urządzania domostw wedle reguł sztuki feng shui, zapewniającej ponoć opiekę dobrotliwych duchów.

O kompasie łyżce wiemy dzięki zapiskom Wanga Chonga, chińskiego filozofa racjonalisty z początku pierwszego tysiąclecia naszej ery. Wang Chong nie wierzył w feng shui. Wątpił, żeby bogowie i duchy wtrącali się w ludzkie życie (takie mniemanie uważał za przejaw ludzkiej zarozumiałości). A magnetyzm tłumaczył istnieniem qi, czyli wypełniającej naturę energii. Owej qi – twierdził – jest wiele odmian, a zgodność tych odmian pozwala dwóm obiektom wejść w interakcję.

W pewnym sensie chiński uczony miał rację. Wedle naszej dzisiejszej wiedzy, to energia pola magnetycznego Ziemi wprawia w ruch igłę kompasu – która sama też wytwarza pole magnetyczne.

Kształt pola magnetycznego Ziemi jest mniej więcej taki, jakby we wnętrzu planety znajdował się olbrzymi magnes sztabkowy jednym biegunem skierowany na północ, a drugim na południe, z odchyleniem mniej więcej 10 stopni od osi obrotu planety. Oczywiście trudno przypuszczać, że taki magnes rzeczywiście w Ziemi się kryje. Ale podobny efekt dałby też przewód elektryczny, gdyby zrobić na nim pętelkę i puścić prąd. I coś w rodzaju takiej pętelki w istocie we wnętrzu planety jest. Jest to zewnętrzna część jądra Ziemi, złożona z gorących, płynnych metali, żelaza i niklu.

Takie jądro – o ile jest płynne, niejednolite pod względem temperatury i o ile planeta się obraca – może być źródłem pola magnetycznego. Tak głosi teoria dynama, która jest dziś najlepszym wyjaśnieniem ziemskiego magnetyzmu.

Choć teorię dynama mamy ładną, to dobrym modelem matematycznym, który pozwoliłby przewidzieć, co stanie się z polem magnetycznym planety w przyszłości nie dysponujemy. Największe superkomputery świata nie radzą sobie jeszcze z takim zadaniem. Domyślamy się, że coś tam w jądrze ziemskim przelewa się międli, ale jak to jest dokładnie – trudno na razie powiedzieć.

Dobrze widzimy tylko to, co na powierzchni. A dzieją się tu rzeczy zastanawiające, bo bieguny magnetyczne Ziemi wędrują. Ten, który jest na półkuli północnej, w ciągu ostatnich 150 lat przejechał 1100 km z okładem, z Kanady na półkulę wschodnią, mijając niedawno linię zmiany daty. I raczej w miejscu nie zostanie, wygląda na to, że może się przesuwać nadal i to coraz szybciej.

Jednocześnie pole magnetyczne Ziemi słabnie. To przyspieszenie i osłabienie sugeruje, według niektórych naukowców, że bieguny magnetyczne szykują się do zamiany miejsc. Takie przebiegunowania już się zdarzały, ostatnio jakieś 780 tys. lat temu. Czasem były rzadsze, czasem częstsze. Bywało w dziejach Ziemi, że pole magnetyczne wywracało się do góry nogami raz na 50 tys. lat. Wiadomo to z analiz skał skorupy ziemskiej.

Ale mieliśmy też w przeszłości i mniej spektakularne wydarzenia, zwane „wycieczkami”, podczas których bieguny magnetyczne odchylały się, powiedzmy o 45 stopni, po czym zmieniały zdanie i grzecznie wracały na miejsce. Było również bez liku jeszcze drobniejszych wahań – więc właściwie trudno orzec, do czego obecna sytuacja prowadzi.

Na uspokojenie można też dodać, że przebiegunowanie to proces trwający tysiące lub przynajmniej setki lat, więc żadnego nagłego kataklizmu się nie obawiajmy.

Faktem jest, że zamiana biegunów wiązałaby się z czasowym znacznym osłabieniem pola magnetycznego Ziemi. W jakim stopniu taka sytuacja byłaby groźna dla życia na planecie – to kolejne pytanie. Wiadomo, że ziemski magnetyzm to ważna bariera dla niebezpiecznego promieniowania kosmicznego. Wiemy jednak też, że nie wykryto statystycznej zależności pomiędzy przebiegunowaniami i okresami wymierania gatunków.

Inna sprawa, że byt ludzkiej cywilizacji zależy dziś od delikatnej infrastruktury informatycznej i energetycznej, która, w wypadku zaniku ziemskiego magnetyzmu, wystawiona byłaby na pastwę aktywności słonecznej. Ale zanim zaczniemy tym faktem przesadnie się przejmować, zauważmy, że choć pole magnetyczne mamy dziś jędrne i prężne, to i tak żyjemy w czasach masowego wymierania gatunków, którego przyczyną są klimatyczny kryzys i rabunkowa gospodarka człowieka. To się dzieje teraz – a przebiegunowanie jest kwestią odległej przyszłości. Lepiej więc dzisiaj martwić się klimatem, a magnetyzmowi przyglądać się i badać go, licząc na to, że kiedy przebiegunowanie nadejdzie, ludzkość będzie na to gotowa i ustrzeże się przed ewentualnym kataklizmem.

Przeciw spóźnianiu

Niedobrze jest się spóźniać. Najlepszym tego dowodem jest meteoryt Aguas Zarcas, który w czerwcu tego roku spadł w Kostaryce. Był to chondryt węglisty, rzadki typ meteorytu, zawierający dużo aminokwasów – czyli składników białek. Wedle jednej z teorii właśnie z takich przybyłych z kosmosu związków organicznych powstało życie na Ziemi. Gdyby więc ten kosmiczny kamień przyleciał do nas wcześniej o jakieś 4,5 mld lat, to kto wie, czego by tu dokonał. Może jego aminokwasy dałyby początek ziemskiemu życiu. Przyleciał jednak teraz. I rozpadł się w atmosferze na kilkadziesiąt kawałków, z których jeden trafił w dom i zniszczył stół, następny przebił dach psiej budy*, a kolejne rozsypały się po okolicznych polach, gdzie znajdowali je potem mieszkańcy i zbieracze, by oddać lub sprzedać naukowcom.

Widzimy więc, co się dzieje: naukowcy, czyli prawdopodobnie potomstwo meteorytów, które przyleciały na Ziemię 4,5 mld lat wcześniej, trzymają w swoich odnóżach spóźnialski meteoryt i kpią sobie z niego. Mówią na przykład: pachniesz jak brukselka. Bo on rzeczywiście pachnie jak brukselka. Jak już zaznaczyliśmy, chondryt węglisty zawiera aminokwasy, które czasem pachną. I ten akurat wydziela słodkawą woń brukselki.

Niedobrze jest się spóźniać. Gdyby meteoryt Aguas Zarcas przyleciał na Ziemię odpowiednio wcześniej, to on rozdawałby teraz karty. Spadkobiercy jego aminokwasów w białych kitlach przechadzaliby się po laboratorium, sięgali po próbki i mówili: „Cóż za aromat! Cóż za chondryt węglisty!”. Ale sytuacja już się nie odwróci. Brukselkowy meteoryt nie złapie nagle naukowca i nie zacznie go obwąchiwać, nie mówiąc już o przeprowadzeniu bardziej skomplikowanych analiz i przesłaniu wyników do branżowego czasopisma. To skrajnie nieprawdopodobne.

I nie ma co się rozczulać. Jak ktoś się spóźnia ponad 4,5 mld lat, to niech sam ma do siebie pretensję. Prócz tego, kiedy tu, na Ziemi, wśród żywicy, potu i krwi kolejne pokolenia organizmów podejmowały codzienny trud ewolucji, brukselkowy obibok latał sobie gdzieś po rubieżach Układu Słonecznego. Więc może to my powinniśmy mu zazdrościć?

* Pies ani człowiek nie ucierpieli.