Stephen Battersbyová

PRO miliardy let, byla Země na nebezpečnou cestu přes prostor. Jak se naše planeta víří kolem Slunce, celá sluneční soustava podniká mnohem větší plavbu a obíhá náš ostrovní vesmír každých 200 milionů let. Tkaní naší cestu přes disk Mléčné dráhy, jsme driftoval přes brilantní spirálních ramen, vzdoroval Stygian temnotu hustých mlhovin, a byl svědkem velkolepé smrti obřích hvězd.

mnoho z těchto zázraků mohlo být smrtelné, prší smrtící záření na zemský povrch nebo vrhá obrovské rakety do naší cesty. Někteří možná zničili pruhy života, rozbili kontinenty nebo změnili planetu na led. Jiní byli možná benignější, možná dokonce zaseli semena života.

zatím se jedná o dohady. Nemůžeme sledovat naši cestu gravitačním melee galaxie, ještě méně vypočítat, jaké incidenty nás postihly kde a kdy. Sama země, skal neustále recyklován tím, že desková tektonika a remodelled eroze, je mimořádně zapomnětlivý z posledních útoků z vesmíru.

ale úložiště našich kosmických vzpomínek může být na dosah ruky. Měsíční půda a skály vydrží nerušeně po celé věky. Hluboko pod měsíčním povrchem by mohl ležet archiv plavby naší planety. Co země zapomene, měsíc si pamatuje.

dávno, v této galaxii, ale daleko, daleko … obloha je plná jasných hvězd a zářících mlhovin, mnohem hustší než dnešní krotká nebesa. Ale tato scéna nemá trvat. Velké zakřivení vlna hvězdy zvedne solární systém, jako je kousek vraku, zametání ven do prázdné galaktické okraji, daleko od své zapomenuté vlasti.

Dnes, sluneční systém cestuje téměř kruhové dráze kolem naší galaxie, udržování konstantní 30 000 světelných let od nás a kypící galaktické jádro. Kdysi jsme předpokládali, že většina hvězd zůstane na tak tichých oběžných drahách po celý svůj život. Naše jízda mohla být více vzrušující. Charakteristickými spirálovými rameny galaxie, jako je Mléčná dráha, jsou vlny vyšší hustoty, oblasti, kde jsou hvězdy a plyn o něco blíže k sobě než jinde na disku naší galaxie. Jejich dodatečná gravitace je obvykle příliš slabá na to, aby změnila dráhu hvězdy o mnoho, ale pokud se orbitální rychlost hvězdy shoduje s rychlostí, kterou se spirální rameno samo otáčí, pak má extra síla více času na to, aby se projevila (Měsíční oznámení Královské astronomické společnosti, vol 336, P 785). „Je to jako surfaři na oceánu-pokud pádlují příliš pomalu nebo příliš rychle, nikam se nedostanou.“ Musí přesně odpovídat rychlosti, pak se nechají zatlačit, “ říká Rok Roskar ze švýcarské univerzity v Curychu.

Roskarovy simulace ukazují, že šťastná hvězda může jezdit na vlně po dobu 10 000 světelných let nebo více. Naše Slunce může být takový surfař. Některá měření naznačují, že slunce je bohatší na těžké prvky, než průměrná hvězda v našem sousedství, což naznačuje, že se narodil v rušné centrální oblasti galaxie, kde se hvězdné větry a vybuchující hvězdy obohatit kosmické vařit více než v galaktickém předměstí. Gravitační buffeting solární systém přijat, pak by mohlo také vysvětlit, proč Sedna, velké iceball v končetinách sluneční soustavy, cestuje na záhadnou, nesmírně protáhlé oběžné dráze (arxiv.org/abs/1108.1570).

Toto je jen nepřímé důkazy. Ale můžeme najít více přímé stopy znepokojivých událostí z dávné minulosti…

sky květy s brilantní, modro-bílé, mladé hvězdy, někteří ještě zabalená do gázy plynu, z nichž jsou tvořeny. Nejjasnější svítí světlem 20 000 sluncí, ale jeho lesk je varovným signálem. Brzy hvězda exploduje a vyhání noc na několik týdnů. Na rozdíl od životodárného tepla slunce přinese toto světlo smrt.

V nedaleké spirální ramena Mléčné dráhy, více než 1000 světelných let od naší sluneční soustavy je současné postavení, leží mlhovina v Orionu, rodiště obří hvězdy. Naše sluneční soustava se občas musela přiblížit k takovým hvězdným školkám. K tomu je flirtovat s katastrofou. Masivní hvězda rychle spaluje palivo a za několik milionů let se její jádro může zhroutit a uvolnit obrovskou energii supernovy.

rentgenové záření ze supernovy vzdálené jen desítky světelných let by mohlo poškodit nebo zničit ozonovou vrstvu země a nechat škodlivé ultrafialové paprsky ze slunce. Vysoce energetické protony, nebo kosmické záření, bude i nadále bombardovat Zemi po celá desetiletí, vyčerpání ozónu, poškození živé tkáně a případně setí mraků vyvolat změny klimatu. Takové křeče by vyvolaly některé z masové vymírání, které tak krutě přerušují historii života na Zemi – možná dokonce urychluje zánik dinosaurů před 65 miliony let, podle teorie, formulované v roce 1990.

důkazy o minulých supernovách jsou na zemi tenké, ačkoli v roce 1999 němečtí vědci našli stopy železa-60 v sedimentech jižního Pacifiku (Physical Review Letters, vol 83, p 18). Tento izotop s poločasem 2,6 milionu let, není ve významném množství jakýkoliv proces na Zemi, ale je vyloučen tím, že supernovy. Interpretace je sporná, ale pokud je iron-60 špinavou stopou supernovy, naznačuje to, že hvězda explodovala jen před několika miliony let během asi 100 světelných let od nás.

Planetární vědec Ian Crawford z Birkbeck, University of London, naznačuje, že se můžeme podívat na měsíc, aby najít jasné důkazy o takové astro-katastrofy. „Měsíc je obrovská houba, která nasává vše, co se na něj hodí, když jdeme kolem galaxie,“ říká. Kosmické záření ze supernovy, bude orat do měsíce, takže stopy poškození povrchu minerálních látek, které budou viditelné pod mikroskopem a klepání atomy o vytvoření exotické izotopy jako je krypton-83 a xenon-126.

“měsíc je obří houba pohlcuje vše, co hodil na to, jak jsme jít kolem galaxie”

i když měsíční půdy je odolný, po miliony let konstantní déšť kosmické paprsky by zakrývat záznamy jednotlivých událostí, i ty extrémní jako nedaleké supernovy. Crawford, spolu s Katherine Radost z Lunárního a Planetárního Institutu v Houstonu, Texasu, a kolegy, si myslí, že trik bude vypadat pro ty relativně vzácné lokality s sekvence lávových proudů. Když roztavená hornina vytéká na povrch a ochladí se, začne shromažďovat stopy kosmických paprsků; pokud je pak zakryt, zachovává nedotčený záznam o době, kdy byl vystaven. Lávové proudy lze přesně datovat měřením produktů rozpadu radioaktivních prvků v nich (Země ,Měsíc a planety, vol 107, p 75).

kosmické lodě již spatřily spoustu lákavých lunárních lávových proudů. Zatím se všechny datují více než miliardu let, do doby, kdy byl měsíc teplejší a tak vulkanicky aktivnější. Crawford doufá, že najde menší, novější lávové stohy, nebo vrstvy skály roztavené velkými dopady. Pohřben uvnitř mohou být záznamy o supernovách, které můžeme porovnat s fosilními záznamy země, abychom zjistili, zda se shodují s hromadným vyhynutím. Mnohem starodávnější skály by nám mohly říci, zda byly blízké supernovy v minulosti častější – možná znamení, že jsme kdysi cestovali hustší, rušnější vnitřní toky galaxie.

a měsíc může mít jiné vzpomínky …

temnota přichází. To začíná jen s malým kouskem temné černé, ale pomalu roste, dokud se skvrny z nebe. Po půl milionu let je slunce jedinou viditelnou hvězdou. Jak cizí prach a plyn prší dolů a prostupuje naší atmosférou, Země je zahalena bílým mrakem a sevřena ledem; bledé zrcadlo temného kosmického mraku nahoře.

mezihvězdný plyn proniká Mléčnou dráhou, ale ne rovnoměrně. Sluneční soustava nyní obývá neobvykle prázdný prostor, místní bublinu, s jediným atomem vodíku na pět kubických centimetrů prostoru. V minulosti museli jsme driftoval přes mnohem hustší mraky plynu, včetně více než 100 světelných let, v jehož chladné a tmavé interiéry vodík tvoří se do molekul.

v takových mlhovinách mohla země zachytit chlad. Obvykle, solární systém, interiér je chráněn od drsných mezihvězdné záření, sluneční vítr, proud nabitých částic, které proudí do hlubokého vesmíru, které tvoří obrovské elektromagnetické pole tzv. heliosféry. Když je mezihvězdný plyn hustší, sluneční vítr se nemůže tlačit tak daleko a heliosféra se zmenší. Nad hustotou kolem 1000 molekul na kubický centimetr se bude stahovat na oběžnou dráhu Země. To se může stát každých několik set milionů let.

hromadění vodíku v Zemi je vysoké atmosféry by změnit jeho chemie, vytvoření reflexní vrstva oblačnosti, zatímco prach mohl napodobit stínování účinek síranu aerosolů z vulkanické erupce. Alex Pavlov z University of Colorado, Boulder, říká, že samotný prach by mohl vyvolat globální dobu ledovou nebo „sněhovou kouli“ (Geophysical Research Letters, vol 32, p L03705).

víme, že země utrpěla takové epizody, včetně velkých mrazů před asi 650 a 700 miliony let. Jejich příčina zůstává nejasná. Mohlo to být zvětrávání hor, které vytáhlo oxid uhličitý ze vzduchu, nebo sopečné erupce, nebo změny na oběžné dráze Země kolem Slunce-nebo černý mrak ve vesmíru.

pak znovu, mraky mohly mít šťastnější vliv na Zemi. William Napier z University of Buckingham ve velké BRITÁNII navrhl, že by mohli být pracovní místa pro život, ukrytí mikro-organismů z kosmického záření a kropení je na každém receptivní planeta, jak to prochází (International Journal of Astrobiology, vol. 6, s. 223).

měsíc by nám mohl znovu vyprávět příběh země. Tam nahoře by se mimozemský prach usadil, aby se smíchal s měsíční půdou. Měl by výrazný chemický podpis s vysokou hladinou uranu-235 a dalších izotopů, které jsou generovány v supernovách a rozptýleny vesmírem. V ideálním případě by byl prach pohřben pod praktickým proudem lávy.

dostat se k němu nebude snadné. „Možná budeme muset vrtat vrták do oblasti, o které je známo, že má spoustu lávových proudů,“ říká Joy. Nastavení vrtné plošiny na měsíc je mimo naše současné možnosti, ale Radost poukazuje na to, že lávové vrstvy jsou vystaveny v některých kráter stěny a dlouhé drážky na měsíčním povrchu tzv. rilles. Robotická sonda by mohla slaňovat po kráterové stěně a sbírat zachycenou půdu mezi lávovými proudy, Crawford navrhuje.

tato půda by také mohla obsahovat minerální fragmenty, které zaznamenávají další kapitolu zemské odysey-příběh skal a trosek.

slabá červená hvězda se zpočátku jeví jako neškodná, sotva znatelná skvrna zastínila 10 000 dalších světelných bodů. Ale roste. Za pouhých několik tisíc let se voskuje, aby se stala nejjasnější hvězdou na obloze. V oortově oblaku daleko za Plutem se obří koule ledu a skály začínají odchylovat od svých jemně vyvážených oběžných drah a pohybují se směrem ke slunci. Brzy se obloha hemží kometami-špatnými znameními pro zemi.

měsíční povrch zaznamenává věky bombardování. Astronauti Apolla našli mnoho vzorků starověké roztavené horniny, odhalující, že kolem 4 před miliardami let byla vnitřní sluneční soustava vržena masivními těly.

předpokládá se, že toto „pozdní těžké bombardování“ bylo způsobeno pohyby vnějších planet Uran a Neptun rušivých asteroidů v Kuiperově pásu, kde Pluto sídlí. Incidenty v naší galaktické odyseji by rozpoutaly další bouře komet a asteroidů. Projíždějící hvězdy nebo prachové mraky mohly vyvolat jednorázový bodec v bombardování. Více pravidelný vzor z nový kráter formace by mohlo odrážet opakované setkání na naší cestě po galaxii – procházející obzvláště husté a neměnné spirální ramena, například.

zjistit, budeme muset navštívit různé povrchy, přičemž malé vzorky k určení jejich věku, a pak dělat pečlivé sčítání kráterů vidět, jak dopad míra kolísala. Pohřbené půdy by mohly pomoci, říká Joy. „Mohli bychom najít fragmenty, které by nám řekly, jaký typ asteroidů nebo komet zasáhl měsíc.“

v tuto chvíli se můžeme jen podívat na drsnou tvář našeho starého společníka a přemýšlet, jaké příběhy musí vyprávět. Když světových kosmických agentur držet své současné plány, nastíněné v roce 2011 Global Exploration Roadmap, „to by mělo být možné začít přístup starověké vkladů během několika desítek let,“ říká Crawford. Pak možná můžeme začít psát definitivní verzi pozemské epické odyssey.

Více k těmto tématům:

• sluneční soustava