Stephen Battersby

több milliárd éves, a Földön volt egy veszélyes utazás a térben. Ahogy bolygónk a Nap körül forog, az egész Naprendszer sokkal nagyobb utat tesz meg, 200 millió évente körbejárva a sziget univerzumát. A Tejútrendszer korongján áthaladva ragyogó spirális karokon sodródtunk át, szembeszálltunk a sűrű ködök Stygiai sötétségével, és szemtanúi voltunk az óriási csillagok látványos halálának.

Ezek közül a csodák közül sok halálos lehetett, halálos sugárzás esett a Föld felszínére, vagy hatalmas rakétákat dobott az utunkba. Lehet, hogy néhányan elpusztították az élet színeit, szétzúzták a kontinenseket, vagy a bolygót jéggé változtatták. Mások talán jóindulatúak voltak, talán még az élet magjait is vetették.

mint még, ez találgatás. Nem tudjuk újra követni az utat a galaxis gravitációs közelharciján keresztül, még kevésbé számoljuk ki, hogy milyen események történtek velünk, hol és mikor. A föld, a kövek folyamatosan újrahasznosított lemeztektonikát, valamint átalakították az erózió, rendkívül feledékeny elmúlt támadás az űrből.

de kozmikus emlékeink tárháza közel lehet. A hold földje és kőzetei zavartalanul kitartanak az eeonok számára. A Hold felszíne alatt mélyen a bolygónk útjának archívuma lehet. Amit a Föld elfelejti, a Hold emlékszik.

régen, ebben a galaxisban, de messze, messze … az ég tele van fényes csillagokkal és izzó ködökkel, sokkal sűrűbb, mint a mai szelíd ég. De ez a jelenet nem tart sokáig. Egy nagy hullámzó hullám a csillagok felveszi a naprendszer, mint egy darab flotsam, söpörte ki az üres galaktikus rojtok, messze az elfeledett hazája.

ma a naprendszer közel kör alakú utat halad galaxisunk körül, állandó 30 000 fényévet tartva köztünk és a forrongó galaktikus mag között. Egyszer azt feltételeztük, hogy a legtöbb csillag egész életében ilyen csendes pályán maradt. Lehet, hogy izgalmasabb volt az utunk. A galaxis jellegzetes spirális karjai, mint például a Tejút, nagyobb sűrűségű hullámok, olyan régiók, ahol a csillagok és a gáz egy kicsit közelebb vannak egymáshoz, mint galaxisunk más részein. További gravitációjuk általában túl gyenge ahhoz, hogy sokat megváltoztassák a csillag útját, de ha a csillag orbitális sebessége megegyezik azzal a sebességgel, amellyel a spirálkar maga forog, akkor az extra erőnek több ideje van a hatásra (a Királyi Csillagászati Társaság havi értesítései, vol 336, p 785). “Olyan, mint a szörfösök az óceánon – ha túl lassan vagy túl gyorsan eveznek, akkor nem jutnak sehova. Meg kell egyezniük a sebességgel, majd tovább kell nyomniuk őket ” – mondja Rok Roskar, a svájci Zürichi Egyetem.

Roskar szimulációi azt mutatják, hogy egy szerencsés csillag 10 000 fényév vagy annál hosszabb ideig képes lovagolni a hullámot. Lehet, hogy a napunk szörfös. Egyes mérések szerint a nap nehezebb elemekben gazdagabb, mint a szomszédságunkban lévő átlagos csillag, ami arra utal, hogy a galaxis forgalmas központi övezetében született, ahol a csillagszelek és a felrobbanó csillagok gazdagítják a kozmikus sört, mint a Galaktikus külvárosokban. A naprendszer kapott gravitációs pufferelése azt is megmagyarázhatja, hogy a sedna, a naprendszer végtagjaiban lévő nagy jégcsap miért utazik rejtélyes, rendkívül hosszúkás pályán (arxiv.org/abs/1108.1570).

ez puszta közvetett bizonyíték. De lehet, hogy a távoli múlt zavaró eseményeinek közvetlen nyomait találjuk …

az ég ragyogó, kék-fehér fiatal csillagokkal virágzik, egyesek még mindig a gáz gézében vannak, ahonnan alakultak. A legfényesebb 20 000 nap fényével ragyog, de fényessége figyelmeztető jel. Hamarosan a csillag felrobban, több hétig száműzve az éjszakát. A nap életadó melegétől eltérően ez a fény halált hoz.

a Tejút közeli spirális karjában, több mint 1000 fényévnyire Naprendszerünk jelenlegi helyzetétől, az Orion-köd, az óriási csillagok szülőhelye. Naprendszerünk időnként sokkal közelebb sodródott az ilyen csillagiskolákhoz. Ehhez az, hogy flörtölni katasztrófa. Egy hatalmas csillag gyorsan elégeti az üzemanyagát, és néhány millió év alatt a magja összeomolhat, felszabadítva egy szupernóva hatalmas energiáját.

a szupernóva röntgensugarai mindössze tíz fényévnyire kimeríthetik vagy elpusztíthatják a Föld ózonrétegét, káros ultraibolya sugarakat engedve a napból. A nagy energiájú protonok, vagyis a kozmikus sugarak évtizedek óta bombázzák a Földet, lebontják az ózont, károsítják az élő szöveteket, és esetleg felhőket vetnek be az éghajlatváltozás kiváltására. Az ilyen görcsök kiválthatták azokat a tömeges kihalásokat, amelyek annyira kegyetlenül szakították meg a földi élet történetét – talán még a dinoszauruszok 65 millió évvel ezelőtti halálát is felgyorsították az 1990-es években megfogalmazott elmélet szerint.

a múltbeli szupernóvákra vonatkozó bizonyítékok vékonyak a földön, bár 1999-ben német kutatók vas-60 nyomait találták a Csendes-óceán déli üledékeiben (fizikai áttekintő levelek, vol 83, p 18). Ezt az izotópot, amelynek felezési ideje 2,6 millió év, a Föld bármely folyamata nem jelentős mennyiségben készül, hanem szupernóvák bocsátják ki. Az értelmezés vitatott, de ha az iron-60 egy szupernóva piszkos lábnyoma, akkor azt sugallja, hogy egy csillag csak néhány millió évvel ezelőtt robbant fel tőlünk körülbelül 100 fényéven belül.

Ian Crawford, a londoni Birkbeck Egyetem Bolygótudósa azt javasolja, hogy nézzünk a Holdra, hogy egyértelmű bizonyítékokat találjunk az ilyen asztro-katasztrófákról. “A hold egy hatalmas szivacs, amely mindent eláraszt, amit a galaxis körül hajtunk” – mondja. A szupernóva kozmikus sugarai a Holdra fognak szántani, így a felszíni ásványi anyagok károsodásának nyomai láthatók lesznek mikroszkóp alatt, és olyan egzotikus izotópokat hoznak létre, mint a Kripton-83 és a xenon-126.

“A hold egy hatalmas szivacs szívja magába mindent, amit dobott, mint megkerüljük a galaxy”

Bár a hold a talaj tartós, több milliárd év alatt, folyamatos eső kozmikus sugarak homályos nyilvántartást egységes események, még azok is olyan extrém, mint egy közeli szupernóva-robbanás. Crawford, együtt Katherine Öröm, a Lunar and Planetary Institute, Houston, Texas, kollégák, azt hiszi, hogy a trükk az lesz, hogy nézd meg azt a viszonylag ritka oldalak sorozata láva. Amikor az olvadt kőzet a felszínre szivárog és lehűl, kozmikus sugarak nyomait kezdi gyűjteni; ha ezután lefedik, megőrzi az eredeti rekordot arról, hogy mikor volt kitéve. A lávafolyások pontosan keltezhetők a bennük lévő radioaktív elemek (Föld, Hold és bolygók, vol 107, p 75) bomlástermékeinek mérésével.

az űrhajók már rengeteg csábító Hold láva-áramlást észleltek. Eddig mindegyik több mint egymilliárd évre nyúlik vissza, egy olyan időre, amikor a Hold melegebb volt, és így vulkanikusabban aktív. Crawford reméli, hogy kisebb, újabb láva-halmokat talál, vagy a nagy ütések által megolvasztott kőzetrétegek. Belül eltemetve lehetnek a szupernóvák nyilvántartásai, amelyeket összehasonlíthatunk a föld fosszilis rekordjával, hogy lássuk, megfelelnek-e a tömeges kihalásnak. Sokkal ősi kőzetek tudták megmondani, hogy a közeli szupernóvák gyakoribbak voltak – e a múltban-talán annak jele, hogy egyszer a galaxis sűrűbb, eseményesebb belső szakaszain utaztunk.

és a Hold más emlékeket is tartalmazhat …

a sötétség közeledik. Csak egy kis csillag nélküli fekete foltdal kezdődik, de lassan növekszik, amíg el nem tűnik az égből. Félmillió évig a nap az egyetlen látható csillag. Ahogy az idegen por és gáz leesik, és áthatja a légkörünket, a föld fehér felhőben lebeg, és jéggel tapad; egy halvány tükör a sötét kozmikus felhő bank felett.

csillagközi gáz áthatol a Tejúton, de nem egyenletesen. A naprendszer most egy szokatlanul üres űrben, a helyi buborékban él, öt köbcentiméternyi űrben csak egy hidrogénatom van. Az elmúlt kell sodródott keresztül sokkal sűrűbb gáz felhők, köztük több mint 100 fényév, akinek a hideg, sötét belső hidrogén-képezi magát molekulák.

ilyen ködökben a Föld megfázott. Általában a naprendszer belsejét védi a kemény csillagközi sugárzástól a napszél, a töltött részecskék áramlása, amely mélyen az űrbe áramlik, hatalmas elektromágneses pajzsot képezve, amelyet helioszférának neveznek. Amikor a csillagközi gáz sűrűbbé válik, a napszél nem tud olyan messzire tolni, és a helioszféra összezsugorodik. Körülbelül 1000 molekula / köbcentiméter sűrűség felett a Föld pályáján belül fog összehúzódni. Ez néhány százmillió évente megtörténhet.

a hidrogén felhalmozódása a Föld magas légkörében megváltoztatná kémiáját, fényvisszaverő felhőréteget hozva létre, míg a por utánozhatja a szulfát aeroszolok árnyékoló hatását a vulkánkitörésekből. Alex Pavlov, a Boulder-i Colorado Egyetem szerint a por önmagában globális jégkorszakot vagy “hógolyó földet” válthat ki (Geophysical Research Letters, vol 32, p L03705).

tudjuk, hogy a Föld ilyen epizódokat szenvedett, köztük 650 és 700 millió évvel ezelőtt nagy hidegrázást. Okuk továbbra is homályos. Lehet, hogy a hegyek időjárása húzta ki a szén-dioxidot a levegőből, vagy vulkánkitörések, vagy változások a Föld pályáján a Nap körül – vagy egy fekete felhő az űrben.

ezután ismét a felhők boldogabb hatással lehetnek a földre. William Napier, a University of Buckingham, az Egyesült Királyságban azt javasolta, hogy lehetne staging álláshelyek az élet, menedéket mikroorganizmusok kozmikus sugarak és megszórjuk őket, hogy minden fogékony bolygó, ahogy áthalad (International Journal of Astrobiology, vol 6, p 223).

a Hold ismét elmondhatja nekünk a Föld történetét. Odafent az idegen por leülepedett volna, hogy keveredjen a holdtalajjal. Jellegzetes kémiai jellegzetessége lenne, magas urán-235-ös és más izotópokkal, amelyek szupernóvákban keletkeznek és szétszóródnak az űrben. Ideális esetben a por egy praktikus lávafolyam alá kerül.

nem lesz könnyű eljutni hozzá. “Lehet, hogy fúrót kell süllyesztenünk egy olyan területre, amelyről ismert, hogy sok lávafolyam van” – mondja Joy. Egy fúrótorony felállítása a Holdon túlmutat a jelenlegi képességeinken, de Joy rámutat, hogy a lávarétegek bizonyos becsapódási kráterfalakban és hosszú hornyokban vannak kitéve a rilles nevű holdfelszínen. Egy robotszonda egy kráterfalon keresztül képes kilábalni a csapdába esett talajból a lávafolyamok között-javasolja Crawford.

hogy a talaj ásványi töredékeket is tartalmazhat, amelyek a Föld Odüsszeia egy másik fejezetét krónizálják-a sziklák és a roncsok története.

a halvány vörös csillag először ártalmatlannak tűnik, egy alig észrevehető folt 10 000 más fényponttal túlsugárzott. De nő. Csak néhány ezer év alatt viaszol, hogy az ég legfényesebb csillagává váljon. Az Oort-felhőben, amely messze túlmutat a Plútón, óriási jég-és kőgolyók kezdenek eltérni finoman kiegyensúlyozott pályájuktól, és a nap felé haladnak. Hamarosan az égbolt tele van üstökösökkel-rossz előjelek a Föld számára.

a Hold kimagozott felülete a bombázás korszakát rögzíti. Az Apollo űrhajósai számos mintát találtak az ősi olvadt kőzetből, feltárva, hogy körülbelül 4 milliárd évvel ezelőtt a belső Naprendszert hatalmas testekkel dobták fel.

Ez a “késői nehézbombázás” feltehetően az Uránusz és a Neptunusz külső bolygóinak a Kuiper-övben, ahol Plútó lakik, mozgása okozta. A Galaktikus Odüsszeia eseményei más üstökösök és aszteroidák viharait szabadították volna fel. Az elhaladó csillagok vagy a porfelhők egyszeri tüskét válthattak ki a bombázásban. Az új kráterképződés rendszeresebb mintája tükrözheti a galaxis körüli utunkon való ismételt találkozást – például egy különösen sűrű és változatlan spirális karon áthaladva.

ahhoz, hogy megtudjuk, meg kell látogatnunk a különböző felületeket, kis kőzetmintákat veszünk koruk meghatározásához, majd gondosan össze kell számolnunk a krátereket, hogy lássuk, hogyan ingadozott az ütési Arány. Az eltemetett talaj segíthet-mondja Joy. “Lehet, hogy olyan töredékeket találunk, amelyek megmondják nekünk, hogy milyen típusú aszteroidák vagy üstökösök ütik a Holdat.”

egyelőre csak régi társunk arcára nézhetünk, és azon tűnődhetünk, milyen történeteket kell elmesélnie. Ha a világ űrügynökségei ragaszkodnak a 2011-es globális kutatási ütemtervben vázolt jelenlegi terveikhez, “lehetővé kell tenni az ősi lerakódásokhoz való hozzáférést néhány évtizeden belül” – mondja Crawford. Akkor talán elkezdhetjük írni a Föld epikus odyssey végleges változatát.

További információ ezekről a témákról:

• naprendszer