Okeani- češći nego što mislite

 

Kada je naša planeta formirana u ranom Sunčevom sistemu, na njenu površinu je doneta ogromna količina vode putem kometa i asteroida koji su u sebi imali komade leda koji su se topili i stvorili okean koji danas poznajemo. To je bar teorija koju smo do sada učili, ali sada, vreme je da se knjige iz poznavanja prirode napišu na malo drugačiji način.
Naime, nova istraživanja, bazirana kako na geologiji i proučavanju stena koje nose informacije o Zemljinoj dalekoj prošlosti, tako i na kompjuterskim modelima i simulacijama, jasno ukazuju na činjenicu da je "protoZemlja" u svom nastanku imala dovoljno vode da stvori prvobitni okean. Štaviše, ispitujući širinu nove teorije, naučnici su otkrili da je procenat od 0.01% vode u ukupnoj masi protoplanete dovoljan za stvaranje globalnog okeana u kasnijoj fazi.
Naime, ovaj proces se odvija kroz nekoliko faza. Usijana protoplaneta trpi izvesno pomeranje, kako teži elementi tonu u jezgro, a lakši isplivavaju na istopljenu površinu. Voda u tom stadijumu, jasno, ne postoji kao tečnost, već odlazi u gustu atmosferu u vidu vodene pare. Tokom narednih 10 miliona godina, ili nešto manje, zavisno od veličine planete, kao i njenog položaja u sistemu, ona se hladi i spušta na tlo u vidu tečne vode.
Ipak, kako naučnici naglašavaju, jedno je stvoriti okean, drugo je zadržati ga. Naime, sada sa velikom sigurnošću znamo da su i Venera i Mars imali svoje okeane, mada su njihove sudbine različite. Dok je Venera kroz začarani krug staklene bašte izgubila svoje okeane, odnosno najveći deo njih vratila u svoju gustu atmosferu, Mars je sa gubitkom magnetnog polja izgubio i atmosferu, a time i veliki deo vode, dok je pad temperature zaledio ostatak.

 

 Ipak, to ne umanjuje značaj ovog otkrića, posebno kada se pogleda u kontekstu jednako značajnih, statistički usmerenih koja predviđaju ogroman broj planeta veličine Zemlje. Sa ovim saznanjem na umu, postaje jasna jedna stvar- svuda gde nastane planeta pogodne veličine, javlja se i okean. Šanse za pronalazak života su se povećale još jednom, sada sa ovim značajnim otkrićem- potencijalom da voda postoji svuda gde za to ima uslova, a bazirano na poznavanju Zemlje- gde ima tečne vode, ima i života.
Ovo je još jedan korak u neverovatnom zaokretu. Druge planete oko zvezda smatrane su retkošću, a danas znamo da ih ima gotovo oko svake zvezde. Slično i sa vodom, pre samo desetak godina, vodila se polemika koliko je voda česta u svemiru, da li smo povlašćeni što je na našoj planeti pronalazimo, a sada znamo da ona ne samo što postoji na drugim mestima, već se javlja i svuda gde za to ima uslova. Naša slika i poznavanje svemira menjaju se dalje, a sa svakim novim saznanjem, pitanja koja ksenologija postavlja postaju sve značajnija i značajnija, zauzimajući polako s pravom svoje mesto među onim potragama koje karakterišu samu suštinu naše ljudskosti.

Izvori:
Space.com

Crveni patuljci uzvraćaju udarac

 

U poslednje vreme, crveni patuljci, odnosno zvezde M klase su u centru pažnje. Ove zvezde su najbrojnije u našoj galaksiji, a mnoge se nalaze i u "kosmičkom susedstvu", pa su tako po nekoliko kategorija bitne za naša ksenološka istraživanja. Ipak, pitanje postojanja potencijalno naseljivih planeta oko zvezda M klase je dalo samo neusaglašene i veoma diskutabilne odgovore. Kao što sam već ranije pisao o tome, život na crvenim patuljcima bi verovatno morao da bude dosta drugačiji od života kakav mi poznajemo, a i nestabilnost zvezde, kao i njena veličina i implikacije koje slede iz svih faktora koji su za M zvezde karakteristični mogu pokazati da uprkos svim našim nadama, život na M zvezdama možda neće biti moguć.
Pitanja statistike naseljivih planeta su, uz sadašnji tehnološki razvoj, jedna od niza teorija koji stvaraju kičmu antropološke spekulacije, tako da je svaka promena, odnosno, otkriće ili teorija na tom polju nešto što vredi ispratiti. Početkom prošle godine, pisao sam o jednom čisto statističkom otkriću međunarodnog tima naučnika, a nakon tog otkrića, gotovo sa zakašnjenjem od godinu dana, NASA je objavila slične rezultate. Ubrzo posle toga, crveni patuljci su došli u centar pažnje, tako da je prva informacija bila da oko 6% njih ima planetu nalik Zemlji u naseljivoj zoni. Ali, verujem da ono što svi volimo u nauci jeste postepen put ka istini, kroz duge nizove revizija i ispravki. Prva revizija ovog istraživanja rezultirala je otkrivanjem greške u jednačinama i uz ispravku, ovaj broj se više nego duplirao, skočivši na 15%.
Početkom ove nedelje, taj broj je skočio na neverovatnih 50% zaslugom Ravia Kopparapua, a čitaoci bloga znaju da jako retko pominjem imena, tako da znate da ovo zaista jeste bitno otkriće. Ravi Kopparapu je uspeo da napravi ovaj neverovatan pomak pažljivim proračunima i ubacivanjem novih faktora u pitanje naseljive zone. Naime, jasno je da mada je blizina zvezdi centralni preduslov, iz kog svi ostali proizilaze, mali faktori mogu napraviti razliku između planete tipa Zemlje, i planete tipa Venere. Bez tih dodatnih faktora, kada bi neko posmatrao naš sistem, mogao bi olako da zaključi da imamo dve, možda čak i tri naseljive planete. Ipak, sa crvenim patuljcima, uvođenje pitanja apsorpcije vode i ugljen-dioksida zapravo proširuje naseljivu zonu, jer dozvoljava postojanje planeta i nešto dalje od zvezde, a što je planeta dalje od zvezde, veće su šanse da neće biti gravitacijski zaključana, i tako stepen mogućnosti da je naseljiva raste. Uz novo istraživanje Tima Mortona i Džonatana Svifta, ovaj broj je podignut na neverovatnih -100%!

 

 Ali, šta ovo znači? 100% označava da se očekuje da oko crvenih patuljaka ukupno postoji oko sto milijardi planeta, a kako je to i broj crvenih patuljaka, proporcionalno, to zaista iznosi 100%. Međutim, ova teorija predviđa postojanje naseljivih planeta statistički, dakle, ne direktnom observacijom, tako da statistika u stvarnosti može da varira. Osim toga, ona govori o planetama veličine Zemlje, ali kako se te planete mogu naći u većem broju oko zvezde, to znači da uz jednu naseljivu, jedna ili više otpadaju kao nenaseljive. Šta to znači? Ukoliko postoji jedna naseljiva planeta po zvezdi, a svaka zvezda ima od tri do pet planeta te veličine, moguće je da na kraju samo 20-50% zvezda sadrži u svom sistemu zasita naseljivu planetu.
Zbog ovih nesigurnosti, kao i nepouzdanosti Keplera koja se sve više priznaje, ovaj broj nije finalni odgovor i njegove promene se očekuju, na niže, ali i na više.
Dakle, moramo razumeti i imati na umu da još mnoga pitanja ostaju otvorena i tek će nam dalji napredak tehnologije i preciznija merenja dati jasnije rezultate. Ipak, oni ne mogu varirati suviše drastično, tako da je ovaj korak jedan od ključnih u prihvatanju ksenologije kao legitimne, a, usudio bih se reći, i krucijalne, naučne oblasti.
Ipak, ova studija se ne završava ovde. Priznajući nedostatke Keplera, naučna zajednica priznaje da su planete koje imaju manje orbite, dakle one oko M zvezda dosta lakše za uočiti, tako da tehnološki nedostaci i nesavršenosti misije mogu, i gotovo sigurno jesu odgovorni za nedostatak mogućnosti sličnih statistika za zvezde nalik našem Suncu.
Ali, ova studija je imala još jednu novu implikaciju- čini se da su statistički, zvezde veličine Zemlje najčešće oko M zvezda! pogledavši i naš sistem, uz Veneru i Zemlju, kosmičke bliznakinje, u društvu Marsa, nešto manjeg, ali i Neptuna, nešto većeg, čini se da je veličina Zemlje prosek! Pogledavši planete koje nisu gasoviti džinovi, uz minijaturni Merkur, manji Mars i dve planete veličine Zemlje, ona jeste najčešća veličina i među malim planetama našeg sistema. Ipak, za sada, moramo se suzdržati od ovih analogija, bar dok ne nađemo način da dobijemo preciznije podatke vezane za zvezde nalik na Sunce- zadatak za koji Kepler nije opremljen koliko su to NASAini izvori tvrdili početkom misije, a sada i sami to priznaju. Ipak, polako se krećemo ka sve jasnijim odgovorima. Ne zaboravimo, istraživanje od prošle godine je predviđalo ovaj isti broj, ali primenjen na sve zvezde Mlečnog puta. Činjenica da se taj broj krije samo u crvenim patuljcima je neverovatna i fascinantna ilustracija implikacija i značaja ovog otkrića.
I s tim ću i završiti ovaj članak, jednim kratkim istorijskim pregledom- od početka naše savremene nauke, pitali smo se koliko je zvezda i planeta u svemiru. Otkrića drugih galaksija su bila značajan korak ka izlasku iz zamišljenog i usamljenog svemira od samo jedne galaksije. Ipak, dugo se verovalo da su planete retkost u svemiru, čak i nakon otkrića prve egzoplanete, Pegaz 51b, poznatije kao Belerofont, prvog vrućeg Jupitera. Ipak, bila je potrebna Kepler misija da pokaže da su planete mnogo češće nego što se veruje, a studija sa početka prošle godine da pokaže da su gotovo pravilo. Ipak, tokom tog vremena, i dalje smo ograničavali našu maštu sa vrućim Jupiterima i "retkom Zemljom". Sada, pravimo prve stidljive korake ka novoj eri, dok čak i vrući Jupiteri postaju nekadašnja hipoteza, a "retka Zemlja" kao ideja se sve više gubi i ustupa mesto jednom neverovatnom, živom svemiru, u kom se plava zrnca kosmičke prašine kriju iza gotovo svake zvezde, a na svakoj od njih se krije iskra, spremna da se razgori u neverovatnoj eksploziji života.

Izvori:
Universe Today
Universe Today [2]
Science Daily
Originalni tekst- Ravi Kopparapu
Originalni tekst- Tim Morton i Džonatan Svift

Ima li mikroba na Marsu? [drugi deo]

 

Senzacionalistička misija Curiosity koju je obeležila velika medijska fama i već uobičajene NASAine tehnike manipulacije informacijama, ostvarila je svoj zvanično definisani cilj, upotrebivši dva instrumenta (CheMin i SAM) od svojih deset. U celoj priči koju su pratile desetine hiljada tinejdžera koji teško da bi znali da kažu koja je treća planeta od Sunca, neko je zaboravio da masovnim medijima saopšti koji je uopšte cilj misije. Ovaj manji previd NASAinog marketinškog tima nadoknađen je sada, nešto kasnije (posle puštanja i povlačenja senzacionalističkih informacija, priče o potrazi za mikrobima itd.), NASA najzad priznaje da Curiosity nije opremljen instrumentima koji mogu potvrditi život, a njegova glavna misija jeste utvrđivanje da li je na drevnom Marsu zaista bilo uslova za život.
Ali, dosta sarkazma, ne zbog NASAe kojoj, lično, zbog komercijalizacije nauke teško da ću moći u skorije vreme da oprostim, već zbog toga da se nove informacije, i to pre nego što one prođu kroz krivljenje istine koje karakteriše veliki deo komercijalne, potrošačke publike ove misije.
Dakle, centralno pitanje bilo je da li je Mars nekada bio naseljiva planeta. Odgovor je zvanično- da. Koristeći bušilicu na svojoj robotskoj ruci, Curiosity je uzeo materijal za analizu 6,4cm iz unutrašnjosti jedne stene i u njemu pronašao neverovatnu smesu elemenata. Posle dvonedeljne analize instrumentima CheMin i SAM, Curiosity je identifikovao vodonik, kiseonik, ugljenik, sumpor, azot i fosfor u izmlevenoj steni. Ova kombinacija elemenata ukazuje i na mogućnost postojanja složenih sulfida i sulfata na mladom Marsu koji su na Zemlji izvor energije za mnoge mikrobe. Naravno, NASA naglašava da ovo znači da su uslovi za život bili još povoljniji nego što smo mislili, ali ne i da je život ikada zaista nastao, jer, kako priznaju, Curiosity nema instrumente (od svih deset) koji bi detektovali život, ali zato može detektovati organska jedinjenja poput amino kiselina. Ipak, amino kiseline još nisu pronađene, ali to ne treba da obeshrabruje, kako su to složena jedinjenja koja samo pod veoma specifičnim uslovima mogu da izdrže test vremena, u razmerama sa kojima radimo na Marsu.
Ono što je još interesantnije kod ovog otkrića jeste činjenica da su u kamenu pronađeni i minerali gline koji svedoče o nekadašnjoj vodenoj površini, vrlo verovatno jezeru, zbog odsustva soli. Štaviše, kako naučnici zaključuju, da je to jezero i dalje tu, bilo bi takvog sastava da ne samo da bi izgledalo identično nekom Zemaljskom, već bi potencijalni astronauti tu vodu mogli da piju!

 

Za sada, Curiosity je otkrio dva složena organska jedinjenja hlorometan i dihlorometan, ista jedinjenja koja je našao i prethodnom analizom tla, bez bušenja. Međutim, naučnici ponovo napominju kako se možda radi o kontaminaciji sa Zemlje i neće biti sigurni sve do narednog bušenja, koje je zakazano za maj zbog "poteškoća u komunikacijama u toku aprila", verovatno zbog visokih poreza Marsovskih radio-kompanija u tom periodu, da se vratimo sarkazmu, jer ostaje zanimljivo pitanje šta je to što otežava komunikaciju tako da neka akcija nije moguća i to u tako kratkom periodu od mesec dana... Po zakonima fizike, ako je Mars tada nešto dalji od Zemlje, kašnjenje će biti za koji minut duže, ništa više. Ali, zamislićčemo da NASA ima neki racionalni razlog.
Ove nove vesti dodale su još jedan novi detalj slici koju sklapamo o crvenoj planeti. Ostaje nam da dalje pratimo različita istraživanja usmerena na Mars i iščekujemo dalja otkrića koja će nas voditi sve bliže ka odgovoru na pitanje da li nekada bilo života na Marsu. I ako jeste, gde je on sada? Da li se možda još krije, negde u podzemnim rekama ili skrivenim vlažnim pećinama, zaštićen od smrtonosne crvene pustinje, ali i od naših radoznalih pogleda.

Okean- kao kod kuće!

 

Još od snimaka i podataka koje je poslala Galileo letilica, Europa je jedan od najtajenstvenijih i najintrigantnijih objekata u Sunčevom sistemu. Dugo vremena, vodile su se debate o potencijalno Europinom "globalnom okeanu" koji obuhvata ceo mesec ispod zaleđene površine. Ova teorija je nekoliko puta osporavana od strane konzervativnijih naučnika, ali uz obilje dokaza i novije nalaze, ova tvrdnja je postala naučno prihvaćena činjenica, kao i inspiracija i uzor za razvoj sličnih modela koji su primenjeni na analizu drugih ledenih meseca- Ganimeda (Jupiter) i Enceledusa (Saturn).
Naime, mada je Europa poprilično hladno da bi je direktno grejala Sunčeva toplota, efekat poznat kao "plimsko zagrevanje" obavlja taj posao. Ovaj ledeni mesec gravitaciono je zaključan sa Jupiterom, odnosno, uvek mu okreće istu stranu. Istovremeno, on je u gravitacionoj rezonanci, tako da istovremeni uticaj Jupitera, Ia i Ganimeda dovode do sabijanja i istezanja Europe, u dovoljnoj meri da održi njenu unutrašnjost toplom. Posledica ovih kretanja jesu karakteristične dvostruke brazde na površini. Zbog svega ovoga, Europa pretstavlja racionalan (i moj omiljeni) izbor za najverovatnijeg kandidata za postojanje vanzemaljskog života u našem sistemu.
Ipak, postavljalo se pitanje ako je okean mesto pogodno za opstanak života, da li je pogodan i za njegov nastanak? Naime, za nastanak života potrebna je čitava smesa složenih jedinjenja, različitih elemenata i energije, i nije bilo sigurno da u zatvorenom sistemu, okeana odsečenog od površine svi ovi uslovi mogu da se stvore, pa je postojao strah da uprkos fascinantnoj činjenici o postojanju čitavog okeana, tako blizu u svemiru, njegove dubine mogu biti potpuno puste i lišene života.
Ali, novo otkriće je ogroman argument za teoriju da je Europin okean daleko od zatvorenog, a možda i daleko od pustog.

 

Naime, rezultati iz opservatorije teleskopa Keck II sa Havaja pokazali su nešto neočekivano. Ovaj teleskop, mada je na Zemlji, dao je precizniju spektografsku analizu od Galileja, uz pomoć najsavremenije adaptivne optike i posebnog infracrvenog spektrografa (OH-Suppressing Infrared Integral Field Spectrograph). Ovaj teleskop uspeo je da detektuje do sada neprimećenu karakteristiku Europe- prisustvo magnezijum sulfata. Naučnici uključeni u istraživanje zaključili su da se prisustvo magnezijuma može objasniti jedino njegovim izlaskom iz okeana. A, ukoliko je to jasan dokaz da okean utiče na površinu, jasan zaključak je da se proces odvija i u suprotnom pravcu- hemikalija sa površine dospevaju u okean i pored "crnih dimnjka" pretstavljaju još jedan izvor elemenata i energije.
Ipak, ovo otkriće sadrži još pojedinosti- specifično jedinjenje, magnezijum sulfat se nalazi samo na onoj hemisferi Europe koja je na udaru čestica sumpora koje izbacuje Io, tako da se kao zaključak nameće da okean Europe nije bogat sumporom (da jeste, svuda bi bio jednako prisutan), naprotiv, čini se da je čest element Europinog okeana upravo magnezijum-hlorid, a uz njega i druge soli, sodium-hlorid i potasium hlorid, koji su nađeni u svom čistom obliku (dakle, sodium i potasium) i u Europinoj tankoj atmosferi. Sve ove činjenice znače da je Europin okean daleko sličniji Zemaljskom no što smo to ranije mislili.
Sve ove činjenice samo dopunjavaju fascinatnu sliku ovog Jupiterovog meseca i produbljuju pitanja o potencijalnom životu koji se tamo krije. Uz sva saznanja koja se gomilaju o razmeni materijala sa površinom, izvorima energije i geološkim ciklusima, lično, verujem da nas odgovor čeka, zakačen za dno leda, pliva u dubokim i hladnim vodama ili pak, krije se u tragovima na površini, tamo gde se okean dodiruje sa spoljnim svetom Europe. Ipak, ovo ostaje samo teorija, ili nešto manje- nada da se zaista nešto krije na ovom fascinantnom mesecu, i možemo samo da iščekujemo dalja saznanja, kao i misije, poput planirane JUICE misije čija će meta biti baš ledeni meseci Jupitera. Šta će nam dalja otkrića doneti- ostaje da se vidi.

 

Izvori:
SPACE.com
Astronomy Magazine