Marcin JAKUBOWSKI: "Cassini zaczyna nową erę badań kosmosu"

"Cassini zaczyna nową erę badań kosmosu"

Photo of Marcin JAKUBOWSKI

Marcin JAKUBOWSKI

Fizyk w Instytucie Fizyki Maxa Plancka w Greifswaldzie zamujący się badaniami nad syntezą termojądrową. Pracował w kilku największych ośrodkach zajmujących się badaniami nad syntezą termojądrową, m.in. w General Atomics w San Diego i National Institute for Fusion Science w Japonii, gdzie wielokrotnie był profesorem wizytującym. Na Twitterze zainicjował stream #PięknoNauki.

Ryc.: Fabien Clairefond

zobacz inne teksty Autora

W środę, 28 października 2015 r., sonda Cassini przeleciała ok. 50 km nad powierzchnią Enceladusa — jednego z mniejszych (jego powierzchnia jest tylko dwa razy większa od powierzchni Polski) satelitów Saturna — i zaczęła w ten sposób nową erę badań kosmicznych, tj. poszukiwania biologii pozaziemskiej.

.Zrazu wydaje się, że to niewielkie ciało niebieskie jest pod tym względem niezbyt interesującym obiektem. Na tym lodowym księżycu, jednym z wielu okrążających Saturna, jest bardzo zimno — lód zmrożony jest tam do temperatury –180 stopni Celsjusza. Powierzchnia Enceladusa pokryta jest bruzdami i kraterami powstałymi w wyniku uderzeń meteorów, a cieniutka atmosfera znajduje się tylko wokół bieguna południowego — dzięki gejzerom. Absolutnie nie są to warunki sprzyjające jakimkolwiek żywym organizmom. Za to głębiej dzieje się dość sporo.

Pomiędzy grubą na 40 km wierzchnią warstwą lodu a skalnym jądrem Enceladusa znajduje się ocean słonej wody.

.Dzięki badaniom słabych wahnięć orbity tego księżyca wiemy już, że nie jest to mały akwen, ale ogromny ocean, obejmujący całego satelitę.

W kwietniu 2014 r. amerykańscy naukowcy z NASA w gejzerach wody wyrzucanej ponad powierzchnię lodu stwierdzili istnienie prostych związków organicznych (m.in. metanu) oraz wody. Woda w formie ciekłej jest warunkiem koniecznym do powstania życia. Na dodatek w 2015 r. w erupcjach wodnych na południowym biegunie Enceladusa odkryto niewielkie odłamki skalne zawierające krzem, co sugeruje, że na dnie woda osiąga temperatury rzędu 90 stopni Celsjusza i dzięki temu rozpuszcza powierzchnię skalnego jądra satelity. Przypuszcza się, że grawitacja Saturna powoduje pływy (analogicznie do Księżyca powodującego pływy na Ziemi), w których wyniku nagrzewają się dolne warstwy słonego oceanu. Ale co istotniejsze — gorąca woda, tak jak balon napełniony rozgrzanym powietrzem, unosi się ku górze, nagrzewając jego wyższe warstwy.

enceladus-merl

.Sonda Cassini 28 października 2015 r. przeleciała tak blisko gejzerów, że będzie można zbadać, czy w oceanie Enceladusa występują także bardziej skomplikowane związki organiczne — podstawowe cegiełki życia. Gorąca woda może dostarczyć dość energii, by reakcje chemiczne mogły przekształcić proste związki w bardziej złożone struktury. Może nawet takie, które umożliwiają powstanie życia. Na taką możliwość wskazują próbki wydobyte z jednego z najbardziej odizolowanych miejsc na Ziemi, antarktycznego Jeziora Whillansa, przykrytego 800-metrową warstwą lodu, gdzie znaleziono tysiące mikrobów, a także dowody sugerujące istnienie tam przebogatego, dotąd nam nieznanego ekosystemu.

Wyniki badań przeprowadzonych przez sondę Cassini będą dla nas bardzo istotne, gdyż satelita Saturna to nie jedyne ciało niebieskie, na którym pod grubymi warstwami lodu skrywa się ocean. Także na Europie — księżycu Jowisza — astronomowie znaleźli ocean słonej wody. Jeśli instrumenty zamontowane na sondzie Cassini wykryją złożone związki organiczne, z pewnością będzie podjęta nowa misja, której celem będzie zbadanie oceanu Enceladusa.

.Dlaczego jest to ważne? Oto wraz z przelotem sondy Cassini nad maleńkim, zimnym Enceladusem zaczyna się nowa era badań kosmicznych — po eksploracji Układu Słonecznego zaczynamy badania kosmosu w poszukiwaniu życia. Pomoże nam to zrozumieć, jak miliardy lat temu powstało ono na Ziemi.

Może uda nam się odpowiedzieć na jeszcze jedno z podstawowych pytań, które stawia sobie homo sapiens. Czy powstawanie życia we wszechświecie jest nieuniknione i powszechne, bo wynika z praw chemii, fizyki i biologii? A może jest tylko przypadkową ekstrawagancją, złożeniem wielu mało prawdopodobnych zdarzeń? Może przekonamy się o tym już wkrótce, znajdując nowe formy życia na niewielkim lodowym ciele niebieskim w Układzie Słonecznym. A może zostaniemy jednak bez odpowiedzi? Ale chyba każdy przyzna, że wszechświat byłby wielkim marnotrawstwem, gdyby życie powstało tylko tu, na planecie krążącej wokół przeciętnej gwiazdy, znajdującej się na peryferiach jednej z miliardów galaktyk.

Marcin Jakubowski

Materiał chroniony prawem autorskim. Dalsze rozpowszechnianie wyłącznie za zgodą wydawcy. 31 października 2015
Fot.NASA