de Stephen Battersby

de miliarde de ani, pământul se află într-o călătorie periculoasă prin spațiu. Pe măsură ce planeta noastră se învârte în jurul Soarelui, întregul sistem solar întreprinde o călătorie mult mai mare, înconjurând universul nostru insular la fiecare 200 de milioane de ani. Împletindu-ne drumul prin discul Căii Lactee, am plutit în derivă prin brațe spiralate strălucitoare, am înfruntat întunericul Stygian al nebuloaselor dense și am asistat la moartea spectaculoasă a stelelor uriașe.

multe dintre aceste minuni ar fi putut fi mortale, plouând radiații letale pe suprafața Pământului sau aruncând rachete uriașe în calea noastră. Este posibil ca unii să fi șters bucăți de viață, să fi distrus continente sau să fi transformat planeta în gheață. Este posibil ca alții să fi fost mai Benigni, poate chiar să semene semințele vieții.

deocamdată, aceasta este presupunerea. Nu ne putem relua calea prin corpul gravitațional al galaxiei, cu atât mai puțin să calculăm ce incidente ne-au lovit unde și când. Pământul însuși, rocile sale reciclate constant de tectonica plăcilor și remodelate de eroziune, este remarcabil de uitat de atacurile din trecut din spațiu.

dar un depozit al amintirilor noastre cosmice ar putea fi la îndemână. Pământul și rocile lunii rezistă netulburate timp de eoni. Adânc sub suprafața lunară ar putea exista o arhivă a călătoriei planetei noastre. Ceea ce pământul uită, luna își amintește.

cu mult timp în urmă, în această galaxie, dar departe, departe… cerul este plin de stele strălucitoare și nebuloase strălucitoare, mult mai dens decât cerurile îmblânzite de astăzi. Dar această scenă nu va dura. Un mare val curbător de stele preia sistemul solar ca o bucată de flotsam, măturându-l în marginile galactice goale, departe de patria sa uitată.

astăzi, sistemul solar parcurge o cale aproape circulară în jurul galaxiei noastre, păstrând o constantă de 30.000 de ani lumină între noi și nucleul galactic clocotitor. Am presupus odată că majoritatea stelelor au rămas pe orbite atât de Liniștite pentru întreaga lor viață. Călătoria noastră ar fi putut fi mai interesantă. Brațele spirale caracteristice ale unei galaxii precum Calea Lactee sunt valuri de densitate mai mare, regiuni în care stelele și gazul sunt puțin mai apropiate decât în altă parte a discului Galaxiei noastre. Gravitația lor suplimentară este în mod normal prea slabă pentru a modifica calea unei stele cu mult, dar dacă viteza orbitală a stelei se întâmplă să se potrivească cu viteza cu care brațul spiralat se rotește, atunci forța suplimentară are mai mult timp pentru a intra în vigoare (lunar Notices of the Royal Astronomical Society, vol 336, p 785). „Este ca surferii pe ocean – Dacă vâslesc prea încet sau prea repede, nu ajung nicăieri. Trebuie să se potrivească cu viteza corectă, apoi sunt împinși”, spune Rok Roskar de la Universitatea din Zurich, Elveția.simulările lui Roskar arată că o stea norocoasă poate călări valul timp de 10.000 de ani lumină sau mai mult. Soarele nostru poate fi un surfer. Unele măsurători sugerează că soarele este mai bogat în elemente grele decât steaua medie din vecinătatea noastră, sugerând că s-a născut în zona centrală aglomerată a galaxiei, unde vânturile stelare și stelele care explodează îmbogățesc apa cosmică mai mult decât în suburbiile galactice. Lovitura gravitațională primită de sistemul solar ar putea explica, de asemenea, de ce Sedna, o minge de gheață mare în extremitățile sistemului solar, călătorește pe o orbită enigmatică, extrem de alungită (arxiv.org/abs/1108.1570).

aceasta este doar o dovadă circumstanțială. Dar am putea găsi mai multe urme directe de incidente tulburătoare din trecutul îndepărtat…

cerul înflorește cu stele tinere strălucitoare, albastru-albe, unele încă cocoonate într-o tifon a gazului din care s-au format. Cea mai strălucitoare strălucește cu lumina a 20.000 de sori, dar strălucirea ei este un semn de avertizare. În curând, steaua va exploda, alungând noaptea timp de câteva săptămâni. Spre deosebire de căldura dătătoare de viață a soarelui, această lumină va aduce moartea.

într-un braț spiralat din apropiere al Căii Lactee, la mai mult de 1000 de ani lumină distanță de poziția actuală a sistemului nostru solar, se află Nebuloasa Orion, locul de naștere al stelelor uriașe. Sistemul nostru solar trebuie să fi plutit uneori mult mai aproape de astfel de pepiniere stelare. A face acest lucru înseamnă a flirta cu dezastrul. O stea masivă își arde rapid combustibilul și, în câteva milioane de ani, nucleul său se poate prăbuși, dezlănțuind vasta energie a unei supernove.

razele X de la o supernovă aflată la doar zeci de ani lumină distanță ar putea epuiza sau distruge stratul de ozon al Pământului, lăsând razele ultraviolete dăunătoare de la soare. Protonii de mare energie, sau razele cosmice, vor continua să bombardeze Pământul timp de decenii, epuizând ozonul, dăunând țesutului viu și, eventual, însămânțând nori pentru a declanșa schimbările climatice. Astfel de convulsii ar fi putut declanșa unele dintre extincțiile în masă care punctează atât de crud istoria vieții pe Pământ – poate chiar grăbind dispariția dinozaurilor în urmă cu 65 de milioane de ani, conform unei teorii formulate în anii 1990.

dovezile pentru supernovele din trecut sunt subțiri pe pământ, deși în 1999 cercetătorii germani au găsit urme de fier-60 în sedimentele din Pacificul de Sud (Physical Review Letters, vol 83, p 18). Acest izotop, cu un timp de înjumătățire de 2,6 milioane de ani, nu este produs în cantități semnificative de niciun proces de pe Pământ, ci este expulzat de supernove. Interpretarea este contestată, dar dacă iron-60 este amprenta murdară a unei supernove, sugerează că o stea a explodat acum doar câteva milioane de ani, la aproximativ 100 de ani lumină de noi.omul de știință planetar Ian Crawford de la Birkbeck, Universitatea din Londra, sugerează că putem privi spre Lună pentru a găsi dovezi clare ale unor astfel de astro-catastrofe. „Luna este un burete uriaș care absoarbe tot ce este aruncat în ea în timp ce mergem în jurul galaxiei”, spune el. Razele cosmice de la o supernovă vor pătrunde în lună, lăsând urme de deteriorare în mineralele de suprafață care vor fi vizibile la microscop și vor bate atomii pe cale să creeze izotopi exotici, cum ar fi krypton-83 și xenon-126.

“luna este un burete uriaș care absoarbe tot ce este aruncat în ea în timp ce ocolim galaxia”

deși solul lunar este durabil, de-a lungul a miliarde de ani, o ploaie constantă de raze cosmice ar ascunde înregistrările evenimentelor unice, chiar și cele la fel de extreme ca o supernova din apropiere. Crawford, împreună cu Katherine Joy de la Institutul Lunar și planetar din Houston, Texas, și colegii săi, consideră că trucul va fi să caute acele situri relativ rare, cu o secvență de fluxuri de lavă. Când roca topită se scurge pe suprafață și se răcește, începe să colecteze urme de raze cosmice; dacă este apoi acoperit, păstrează o înregistrare curată a timpului în care a fost expus. Fluxurile de lavă pot fi datate tocmai prin măsurarea produselor de dezintegrare ale elementelor radioactive din interiorul lor (Pământ, Lună și planete, vol 107, p 75).

navele spațiale au observat deja o mulțime de fluxuri de lavă lunară tentante. Până în prezent, toate datează de mai bine de un miliard de ani, într-o perioadă în care Luna era mai caldă și mai activă din punct de vedere vulcanic. Crawford speră să găsească stive de lavă mai mici, mai recente, sau straturi de rocă topite de impacturi mari. Îngropate în interior pot fi înregistrări ale supernovelor pe care le putem compara cu înregistrările fosile ale Pământului pentru a vedea dacă se potrivesc cu o dispariție în masă. Mult mai multe roci antice ne – ar putea spune dacă supernovele din apropiere au fost mai frecvente în trecut-poate un semn că am călătorit odată prin zonele interioare mai dense și mai pline de evenimente ale galaxiei.

și luna poate deține alte amintiri…

întunericul vine. Începe cu doar un mic petic de negru fără stele, dar crește încet până când șterge cerul. Timp de o jumătate de milion de ani, Soarele este singura stea vizibilă. Pe măsură ce praful și gazul extraterestru plouă și pătrund în atmosfera noastră, Pământul este învăluit în nor Alb și Cuprins de gheață; o oglindă palidă a norului cosmic întunecat de deasupra.

gazul interstelar pătrunde în Calea Lactee, dar nu uniform. Sistemul solar se întâmplă acum să locuiască într-un spațiu neobișnuit de gol, bula locală, cu un singur atom de hidrogen pe cinci centimetri cubi de spațiu. În trecut, trebuie să fi plutit în derivă prin nori de gaz mult mai densi, incluzând mai mult de 100 de ani lumină în interiorul cărora hidrogenul se formează în molecule.

în astfel de nebuloase, pământul s-ar putea să fi răcit. De obicei, interiorul sistemului solar este protejat de radiațiile interstelare dure de către vântul solar, un flux de particule încărcate care curge adânc în spațiu, formând un imens scut electromagnetic numit heliosferă. Când gazul interstelar devine mai dens, vântul solar nu poate împinge atât de departe, iar heliosfera se micșorează. Peste o densitate de aproximativ 1000 de molecule pe centimetru cub, se va contracta în interiorul orbitei Pământului. Asta s-ar putea întâmpla la fiecare câteva sute de milioane de ani.

acumularea de hidrogen în atmosfera înaltă a Pământului i-ar modifica chimia, creând un strat de nor reflectorizant, în timp ce praful ar putea imita efectul de umbrire al aerosolilor sulfați din erupțiile vulcanice. Alex Pavlov de la Universitatea din Colorado, Boulder, spune că praful singur ar putea declanșa o eră glaciară globală sau „pământul bulgăre de zăpadă” (Geophysical Research Letters, vol 32, p L03705).

știm că Pământul a suferit astfel de episoade, inclusiv frisoane mari în urmă cu aproximativ 650 și 700 de milioane de ani. Cauza lor rămâne obscură. Ar fi putut fi intemperiile munților care au scos dioxidul de carbon din aer sau erupțiile vulcanice sau modificările orbitei Pământului în jurul soarelui – sau un nor negru în spațiu.apoi, din nou, norii ar fi putut avea o influență mai fericită pe Pământ. William Napier de la Universitatea Buckingham din Marea Britanie a sugerat că ar putea organiza posturi pentru viață, adăpostind microorganismele de razele cosmice și stropindu-le pe orice planetă receptivă pe măsură ce trece (Jurnalul Internațional de Astrobiologie, vol 6, p 223).

luna ne-ar putea spune din nou povestea Pământului. Acolo sus, praful extraterestru s-ar fi așezat să se amestece cu solul lunar. Ar avea o semnătură chimică distinctivă, cu niveluri ridicate de uraniu-235 și alți izotopi care sunt generați în supernove și împrăștiați prin spațiu. În mod ideal, praful ar fi îngropat sub un flux de lavă la îndemână.

a ajunge la ea nu va fi ușor. „S-ar putea să fie nevoie să scufundăm un burghiu într-o zonă despre care se știe că are multe fluxuri de lavă”, spune Joy. Instalarea unei platforme de foraj pe lună depășește capacitățile noastre actuale, dar Joy subliniază că straturile de lavă sunt expuse în niște pereți de crater de impact și caneluri lungi de pe suprafața lunară numite rilles. O sondă robotică ar putea să coboare un perete al craterului și să scoată solul prins între fluxurile de lavă, sugerează Crawford.

solul ar putea conține și fragmente minerale care relatează un alt capitol din Odiseea Pământului – o poveste despre roci și epave.

steaua roșie slabă pare inofensivă la început, o pată abia perceptibilă fiind depășită de alte 10.000 de puncte de lumină. Dar crește. În doar câteva mii de ani, se ceară pentru a deveni cea mai strălucitoare stea de pe cer. În norul Oort, dincolo de Pluto, bile uriașe de gheață și rocă încep să se abată de la orbitele lor delicat echilibrate și se îndreaptă spre soare. În curând, cerul este plin de comete – semne rele pentru Pământ.

suprafața fără sâmburi a lunii înregistrează eoni de bombardament. Astronauții Apollo au găsit multe mostre de rocă topită antică, dezvăluind că în urmă cu aproximativ 4 miliarde de ani Sistemul solar interior era bombardat cu corpuri masive.

acest „bombardament greu târziu” se crede că a fost cauzat de mișcările planetelor exterioare Uranus și Neptun perturbând asteroizii din centura Kuiper, unde se află Pluto. Incidentele din Odiseea noastră galactică ar fi declanșat alte furtuni de comete și asteroizi. Stelele trecătoare sau norii de praf ar fi putut declanșa un vârf unic în bombardament. Un model mai regulat de formare de cratere noi ar putea reflecta o întâlnire repetată pe calea noastră în jurul galaxiei – trecând printr-un braț spiralat deosebit de dens și neschimbat, de exemplu.

pentru a afla, va trebui să vizităm o varietate de suprafețe, să luăm probe mici de rocă pentru a le determina vârsta și apoi să facem un recensământ atent al craterelor pentru a vedea cum a fluctuat rata de impact. Solurile îngropate ar putea ajuta, spune Joy. „Am putea găsi fragmente care ne-ar spune ce tip de asteroizi sau comete au lovit luna.”

pentru moment, nu putem decât să ne uităm la fața stâncoasă a vechiului nostru tovarăș și să ne întrebăm ce povești are de spus. Dacă agențiile spațiale ale lumii își respectă planurile actuale, prezentate în foaia de parcurs globală de explorare din 2011, „ar trebui să fie posibil să începem accesarea depozitelor antice în câteva decenii”, spune Crawford. Apoi, poate, putem începe să scriem versiunea definitivă a Odiseei epice a Pământului.

Mai multe despre aceste subiecte:

• sistemul solar