Człapiące bieguny
Czyż to nie interesujące: otóż niektóre bakterie mają zmysł magnetyczny. Choć właściwie nie jest to zmysł, bo nie dostarcza maleńkiej istotce żadnych informacji do przetworzenia, tylko zupełnie mechanicznie ustawia ją równolegle do linii pola magnetycznego – czyli zazwyczaj w orientacji północ–południe (chyba że lokalnie występuje jakaś anomalia magnetyczna lub grasuje uzbrojony w magnez naukowiec przeprowadzający badania). Działa to w ten sposób, że wzdłuż ciała żyjątka, mniej więcej środkiem, przebiega rdzeń złożony z kawałeczków związków żelaza.
Ten rdzeń nie kręci się wewnątrz bakterii, lecz kręci całą bakterią. Bakterie magnetotaktyczne – bo tak się je nazywa – nie mają więc wewnętrznego magnesu, którego wskazania by odczytywały, ale same są igłą magnetyczną.
Co im to daje? Możemy się tylko domyślać. Zazwyczaj przyjmuje się, że żyjątka te około 2 mld lat temu zaczęły zbierać żelazo, by bronić się przed szkodliwym dla nich tlenem – żelazo świetnie go wiąże. Z czasem ułożyły zmagazynowany metal w podłużny rdzeń, aby wykorzystać go do bardzo prostej formy nawigacji.
Bakterie magnetotaktyczne nie lubią wód, w których jest dużo tlenu. Wolą już te zupełnie beztlenowe, ale najchętniej wybierają coś pomiędzy. Żyją w strefie przejściowej. By się w niej utrzymać, używają zmysłu chemicznego, wrażliwego na zawartość tlenu w otoczeniu. W poszukiwaniu optymalnych warunków mogą płynąć do przodu lub do tyłu (kręcąc wicią, niczym śrubą statku, w jedną albo drugą stronę). Są wyposażone w prostą formę pamięci i jeśli uznają, że okolica, w której przebywały przed chwilą, była przyjaźniejsza, wtedy cofają się, a stała orientacja północ–południe umożliwia im trafienie z powrotem do opuszczonego przez nie miejsca. Przy ich bardzo ograniczonej pamięci oraz sterowności magnetyczny rygor, choć ogranicza pole ruchu, pozwala im nie zgubić się bez reszty i nie skończyć marnie wśród zabójczego tlenu. Żelazny rdzeń daje im więc odrobinę stabilizacji, co – jak czytelnik zapewne wie – jest w życiu dosyć istotne.
Stabilizacja! Któż jej nie pragnie? Ale czy można wskazać w tym świecie cokolwiek pewnego? Weźmy np. bieguny geograficzne. Wydawałoby się, że są nieruchome. Jest to jednak wrażenie, jakie odnosimy, korzystając z naszej, ludzkiej skali. Jeśli dni i miesiące zastąpimy w kalendarzu tysiącleciami i milionami lat, okaże się, że bieguny Ziemi potrafią wędrować. Kiedy zachodzi ten fenomen, zewnętrzne warstwy planety (skorupa i płaszcz) przesuwają się względem płynnego jądra. Wciąż kręci się ono wokół tej samej osi, względem której się kręciło – i również wzdłuż tej starej osi orientuje się pole magnetyczne planety.
O tym, że taka wędrówka biegunów jest możliwa, przekonują nas właśnie bakterie magnetotaktyczne. Ich pozostałości wchodzą czasem w skład skał osadowych powstających na dnie mórz, a po milionach lat mogą zostać wypchnięte z głębin oceanicznych na powierzchnię lądów. Przykładem takiej formacji jest tzw. scaglia rossa, występująca przede wszystkim w Apeninach. Ponieważ bakteryjne pozostałości zaklęte w scaglia rossa zostały unieruchomione miliony lat temu, wskazują północ tam, gdzie wówczas się ona znajdowała. Jeśli więc bieguny wędrują, w skałach scaglia rossa powinny być ukryte ślady tego wydarzenia.
I rzeczywiście, we wrześniu na łamach czasopisma „Nature Communications” prof. Ross N. Mitchell i jego współpracownicy ogłosili, że udało im się takie ślady znaleźć. Twierdzą też, że wzięli poprawkę na ruchy płyt tektonicznych (oraz na samoistne przemieszczanie się biegunów magnetycznych, które prowadzi czasem do przebiegunowań).
Z artykułu wynika, że około 84 mln lat temu bieguny ziemskie zmieniły swoje położenie o 12 stopni szerokości geograficznej, aby następnie powrócić na poprzednie pozycje. Cała ta heca trwała mniej więcej 5 mln lat.
Już wcześniej inny zespół naukowy informował o podobnych wynikach analiz próbek pochodzących z pacyficznej płyty tektonicznej, możemy więc śmiało zakładać, że był to fenomen globalny.
Takie wędrówki biegunów wynikają z nierównomiernego rozłożenia masy planety i w przypadku Ziemi są jeszcze w miarę nieznaczne. Na Europie, księżycu Jowisza, mogą sięgać 80 stopni szerokości geograficznej, co oznacza, że punkt na równiku może znaleźć się w okolicach bieguna i odwrotnie. Proszę sobie tylko wyobrazić!
Dzieci komety
W młodzieżowej astronomii konkurencja jest coraz silniejsza. W 1998 r. 18-letni Włoch Luigi Sannino wywołał poruszenie, odkrywając asteroidę. W 2009 r. 13-letni Chińczyk Hanjie Tan znalazł kometę. W zeszłym roku wcale nie gorszą kometę odkrył Rafał Biros ze Świdnicy – chłopak zaledwie 12-letni. Jednak ich wyczyny przyćmić może Brazylijka Nicole Oliveira. Dziewczynka ma dopiero 8 lat, a wiele wskazuje na to, że znalazła już 18 asteroid. Są to na razie odkrycia niepotwierdzone, ale i tak Nicole zasługuje na gratulacje.
Jeśli czytelnicy niepokoją się, że zamiast spać, dzieci całymi nocami wpatrują się w teleskop, w sposób niezdrowy wyginając szyję, śpieszymy ich uspokoić, że swoich odkryć dokonują one w dzień, podczas zajęć w szkole – na podstawie zdjęć i zapisów wideo. Coraz więcej uczniów na świecie uczestniczy w programach mających na celu popularyzację astronomii i odkrycia są może nie najważniejszym, ale pożądanym efektem.
Rafał Biros na przykład odkrył swoją kometę w ramach projektu Sungrazer zorganizowanego przez NASA i wykorzystującego zdjęcia z SOHO. Znowu musimy uspokoić rodziców: nie chodzi tu o Soho, czyli rozrywkową dzielnicę Londynu – w której urodził się William Blake, mieszkał Karol Marks, a swój ostatni koncert grał Jimi Hendrix – tylko o Solar and Heliospheric Observatory, czyli sondę ESA i NASA.
W sumie więc nie ma się czego obawiać. A kto ma szczęście i dobre oko, może nawet coś odkryć i przynieść chlubę rodzinie, szkole oraz miastu.
Nigdy więcej Jerycha
Około 1650 r. p.n.e. Tell-el-Ham–mam było jednym z największych miast południowego Lewantu. Jego powierzchnia wynosiła 34 ha – uwzględniając część otoczoną wałami, do której przylegały dwa razy rozleglejsze przedmieścia. Dla porównania: sąsiednie Jerycho było pięć razy mniejsze.
Wewnątrz wałów Tell-el-Hammam wznosiły się kolejne wały, chroniące górne miasto, nad którym znajdował się otoczony dodatkowymi murami pałac: długi na 52 m, szeroki na 27 m i wysoki na 12 m–15 m. Dolne miasto od blanków najbardziej wewnętrznych murów dzieliły w pionie 33 m. Im wyżej ktoś z mieszkańców stał w hierarchii społecznej, tym więcej kolejnych linii umocnień go chroniło. Wobec tego jednak, co się wydarzyło, wszelkie wały, mury, tarcze i włócznie okazały się bezradne.
Nie wiemy, czy zagłada nadciągnęła w dzień, czy w nocy, w każdym razie nadeszła błyskawicznie. Jak czytamy w artykule opublikowanym we wrześniu w czasopiśmie „Scientific Reports”, 50-metrowa kosmiczna skała nadleciała z prędkością 61 000 km/h (wedle szacunków współpracujących z archeologami fizyków) i eksplodowała około 4 km nad powierzchnią ziemi. Najpierw mieszkańców Tell-el-Hammam oślepił błysk, a ułamek sekundy później temperatura wzrosła powyżej 2000°C. Następnie fala uderzeniowa rozniosła wszystko na strzępy: mury, ludzi, zwierzęta.
Minutę później uderzenie dotarło do oddalonego o 22 km Jerycha. Mury obronne runęły, a miasto do szczętu spłonęło. Mowa tu o tymże Jerychu, którego zagładę w taki sposób opisuje Biblia: „Skoro tylko usłyszał lud dźwięk trąb, wzniósł gromki okrzyk wojenny i mury rozpadły się na miejscu” (Joz 6, 20).
Czy te dwa opisy unicestwienia miasta mogą odnosić się do tego samego wydarzenia? Otóż nie. Biblijny opis zniszczenia Jerycha to kompletna fikcja – nie tylko dlatego, że nie sposób skruszyć murów miejskich za sprawą procesji, okrzyków i najhałaśliwszej nawet orkiestry dętej. Historycy są w tej kwestii zgodni: Księga Jozuego, z której pochodzi cytowany werset, powstała dopiero w VIII w. p.n.e. i miała (oprócz teologicznego) sens głównie propagandowy: opis zdobycia miasta miał uzasadniać roszczenia Królestwa Judy do schedy po Królestwie Izraela, które właśnie upadło. Była to, jak powiedzielibyśmy współcześnie, polityka historyczna – bardzo ciekawy i godny przemyślenia przypadek.
Prawdziwa historia Jerycha jest równie interesująca i także zasługuje na naszą uwagę. Taka katastrofa może się przecież powtórzyć, właściwie prawdopodobieństwo jej nastąpienia rośnie, wziąwszy pod uwagę fakt, że Ziemia jest coraz gęściej zaludniona. Trudno ściśle przewidzieć, kiedy i gdzie się to stanie, bo zderzeniami kosmicznymi rządzą prawa statystyczne, a nie rozkład jazdy. Nie znamy dnia ani godziny.
Czuwajmy więc! Przy obecnym technologicznym zaawansowaniu ludzkości można już myśleć o ewentualnej próbie obrony przed zbliżającą się kosmiczną skałą. Temu właśnie ma służyć misja kosmiczna AIDA, która właśnie się rozpoczyna. Pierwszą jej częścią jest wystrzelenie przez NASA sondy kosmicznej DART, która mniej więcej za rok powinna dotrzeć do asteroidy znanej jako Didymos i jej księżyca zwanego Dimorphos.
Średnica tej asteroidy wynosi 780 m, księżyca – 160 m. I to właśnie on będzie przedmiotem eksperymentu. Sonda DART ma uderzyć z impetem w Dimorphosa. Dzięki temu księżyc ciut przyśpieszy na orbicie. Okres jego obiegu, wynoszący około 11,9 godz., skróci się nieco – o kilkadziesiąt sekund lub może kilka minut.
A po paru latach na miejsce zdarzenia przybędzie wysłana przez Europejską Agencję Kosmiczną sonda HERA i oceni efekty zderzenia. Będą to, jak twierdzą naukowcy, pierwsze twarde empiryczne dane dotyczące możliwości zmiany trajektorii asteroidy za pomocą pocisku. Oczywiście ten eksperyment to dopiero początek drogi, bo do zrobienia jest jeszcze rzecz trudniejsza, czyli zbudowanie systemu, który zdąży wykryć satelity zagrażające Ziemi, zanim będzie za późno. Bez takiego rekonesansu sama umiejętność bombardowania asteroid na niewiele się zda.
Starochińskie supernowe
Gwiazda gościnna (kèxīng) – tak chińscy astronomowie w dawnych wiekach nazywali świecące obiekty, które pojawiały się w jakimś punkcie nieba, by – nie zmieniwszy pozycji względem innych gwiazd – po jakimś czasie zniknąć. Dziś wiemy, że były to eksplozje nowych lub supernowych. Chińskie kroniki są bardzo dobrym źródłem historycznych opisów firmamentu, najczęściej znacznie lepszym niż literatura europejska. W roku 185 n.e. Chińczycy odnotowali np. jasny obiekt pomiędzy gwiazdozbiorami Cyrkla i Centaura. Dziś wiemy, że była to supernowa SN 185 – możemy dostrzec jej pozostałości.
Świadectw tej eksplozji można doszukać się w literaturze rzymskiej, ale daleko im do ścisłości chińskich obserwacji. Niektórych gościnnych gwiazd europejscy astronomowie nie odnotowują wręcz wcale. Było tak choćby w przypadku obiektu, który Chińczycy i Japończycy zaobserwowali w roku 1181. Europa nadrobiła zaległości 840 lat później. We wrześniu 2021 r. naukowcy z University of Manchester orzekli, że musiała to być supernowa, której eksplozja pozostawiła po sobie mgławicę Pa 30 oraz Gwiazdę Parkera, którą mgławica ta otacza.
Czytaj również:
