Ludzie od dawna wyglądali niebezpieczeństwa z nieba, ale dopiero współcześnie dostrzegamy czające się w przestrzeni kosmicznej zagrożenia, o których nasi przodkowie nie wiedzieli nic. Choć niektóre scenariusze kosmicznych katastrof są nieco egzotyczne, nie oznacza, że są niemożliwe. Tak jest też w przypadku chmury gazu, która wtargnąć może do naszego układu słonecznego. Co wówczas stanie się z Ziemią?
Jeśli byłby to film science-fiction z lat 50-tych, chmura zniszczenia zajmowałaby całe nocne niebo, przysłaniając gwiazdy. Sunęłaby w stronę Jowisza, a po jego pochłonięciu kierowałaby się ku Ziemi czyniąc noc smoliście czarną…
Na razie jednak nic nie zablokuje nam Słońca, jednakże najnowsze obserwacje i symulacje sugerują, że być może za kilka tysięcy lat nasz system słoneczny pogrąży się w chmurze gazu i pyłu. Ów międzygwiezdny pył być może zredukuje sferę wpływu Słońca, jak i wedrze się do atmosfery Ziemi, z której wyssie tlen. Wiatr słoneczny nie będzie już dostarczał ochrony przez elektronami i jonami z przestrzeni kosmicznej, które przenikną do atmosfery i zaczną oddziaływać na delikatne molekuły będące podstawami życia.
Bez wątpienia będzie to chmura zagłady.
Przez ostatnie lata w związku z zagrożeniami z kosmosu uwaga kierowała się głównie na asteroidy i komety. Uważa się przecież, że to właśnie one mogły przyczynić się do zagłady dinozaurów, toteż aby ustrzec Ziemię przed kolejnym kataklizmem szykuje się programy mające monitorować zbliżające się do naszej planety obiekty. Mimo to uważa się, że do galaktycznej katastrofy nie dojdzie w czasie trwania naszego życia, ale jeśli już, w grę wejdzie raczej zabłąkana asteroida. Tymczasem gigantyczna międzygwiezdna chmura pyłu spowodowałaby trawiące całe dekady zamieszanie.
Do pewnego czasu obawy o tego typu wydarzenia pozostawały w głównej mierze sferą spekulacji. Jednak w czasie ostatniej dekady naukowcy odkryli prawdziwe zagrożenia mające źródło w przestrzeni kosmicznej. Dla przykładu, nasze Słońce może wkrótce spodziewać się wizyty „sąsiada”, która może spowodować deszcz komet lecących w kierunku Ziemi. Ale nie panikujmy – astronomowie różnią się znacznie od nas jeżeli chodzi o poczucie czasu. Kiedy mówią „wkrótce” chodzi im zwykle o 10.000 lat. Gdzieś wśród owych obaw znajduje się strach przez niszczycielską chmurą gazu, która leży w odległości mniejszej niż 4 lata świetlne. Oczywiście przybicie jej w nasze sąsiedztwo zająć może wiele lat, jednak i tak myśl o niej przyprawia o szybsze bicie serca.
Strach przed niebezpieczeństwem z nieba należy do najstarszych obsesji ludzkości. Z położenia gwiazd i planet starożytni potrafili wyczytać wszystko – od losu królów, po wylewy Nilu. Szczególnie złą sławą cieszyły się komety będące zapowiedzią nieszczęść. Wraz z tym, jak astronomowie gromadzili coraz więcej wiedzy, zaczęły zanikać także przesądy związane ze zjawiskami astronomicznymi. Mimo to patrzenie na wszechświat przez wielkie teleskopy wcale nie umniejszyło liczby obaw. Jeśli bowiem Słońce okrąża Drogę Mleczną co 250 milionów lat, nasze otoczenie może się z czasem radykalnie zmieniać. Wraz z naszą wędrówką po galaktyce natknąć się możemy na raczej nieprzyjazne sąsiedztwo w postaci miejsc, gdzie rodzą się gwiazdy lub obszarów na których doszło do wybuchu gigantycznej gwiazdy. Nie mniejszym zagrożeniem jest czarna dziura. Choć brzmi to strasznie, nie jest to aż tak bardzo prawdopodobne – nie jesteśmy obecnie w sąsiedztwie supernowej, ani też nie zbliżamy się do czarnej dziury. Mimo to dziś już jesteśmy świadomi, że takie zagrożenia istnieją.
Jednym z największych problemów w zrozumieniu naszego galaktycznego sąsiedztwa jest to, że nie mamy jego żadnej dokładnej mapy. Astronomowie nie znają dokładnie najbliższych gwiazd, nie mówiąc już o niewielkich, trudnych do zobaczenia obiektach. Zwykle największym problemem jest odgadnięcie dystansu, jaki dzieli nas od danej gwiazdy. Zwyczajny punkt świetlny może być słabiej świecącą gwiazdą leżącą w pobliżu lub niezwykle jasną lezącą w odległości tysięcy lat świetlnych. W wyniku ustalania tych odległości naukowcy zaczęli stosować technikę zwaną astronometrią, jednakże atmosferyczne zaburzenia sprawiały zawsze wiele kłopotów, wskutek czego w 1989 roku wystrzelono satelitę Hipparcos, którego zadaniem było wykonywanie zdjęć gwiazd i śledzenie tego, w jaki sposób zmieniają położenie na przestrzeni czterech lat. Następnie komputery rozpoczynały kalkulowanie odległości z większą dokładnością, niż to robiono wcześniej.
Oprócz ruchu wprzód i w tył spowodowanego orbitowaniem Słońca przez Ziemię, Hipparcos wykrył kolejny ruch powodowany przez same gwiazdy. Słońce, jak i inne gwiazdy w Drodze Mlecznej znajdują się na orbicie wokół jądra galaktyki. Każda podąża swoją unikalną ścieżką. Każdego roku Słońce pokonuje 5 miliardów mil, zaś inne gwiazdy trochę mniej lub więcej.
Przeczesując dane z Hipparcosa, astronomowie Bob Preston i Joan Garcia-Sanchez z Laboratorium Napędu Odrzutowego NASA doszli do wniosku, że być może najbardziej interesujące najbliższe nam gwiazdy wydają się być tymi, które ledwie się poruszają. Podczas gdy inne gwiazdy poruszały się w górę lub w dół, dwaj astronomowie odkryli 1200 innych, które stały w miejscu. Były one jak stojące przy drodze światła i zmierzały ku nam lub się oddalały.
Biorąc pod uwagę wszystkie czynniki i śledząc poprzedni ruch Słońca doszli oni do wniosku, że w czasie minionych 10 milionów lat żadna gwiazda nie zbliżyła się do Słońca na więcej niż 3 lata świetlne. Średnia odległość między gwiazdami w naszym sąsiedztwie wynosi 7 lat świetlnych, zaś nasza najbliższa sąsiadka – Proxima Centauri leży 4.3 roku świetlnego od nas. Preston i Garcia-Sanchez zajrzeli także w przyszłość.
Preston mówił, że w ciągu najbliższych 10.000 lat w całkiem bliskim sąsiedztwie znajdzie się gwiazda Barnarda, która będzie bliżej nas niż Proxima i Alfa Centauri, ale i one zbliżą się do nas za ok. 25.000 lat.
Wówczas leżąca w odległości 3 lat świetlnych gwiazda będzie dwa razy jaśniejsza niż dziś, jednak Preston widzi sprawę nieco dramatycznie. Według niego „bliskie spotkania” z innymi gwiazdami mogą wpłynąć na obłok Oorta – rezerwuar komet otaczający nasz system słoneczny.
– Mówiono, że taka sytuacja mogłaby wpłynąć na obłok i wystrzelić w kierunku naszego systemu gwiezdnego deszcz komet, co miałoby skutek w ich kolizjach z wewnętrznymi planetami układu słonecznego, jak i miałoby konsekwencje dla życia. Innymi słowy – byłoby po nas.
W latach 80-tych naukowcy rozpatrywali hipotezę dotyczącą Nemesis – towarzyszki naszej gwiazdy, która co ok. 32 miliony lat powodowałaby zakłócenia w obłoku Oorta zsyłając na Ziemię deszcz śmierci. Nigdy jednak nie natrafiono na ślad tej gwiazdy i dziś mało kto wierzy wśród astronomów wierzy w jej istnienie. W danych Prestona znalazło się jednak miejsce dla innej Nemezis, a mianowicie gwiazdy Gliese 710. Dziś wyglądająca zupełnie zwyczajnie gwiazda leżąca w odległości 63 lat świetlnych pędzi ku nam tak szybko, że za milion lat pokona trzy-czwarte swej odległości do Słońca, wchodząc w obłok Oorta. W tym przypadku obliczenia nie są dokładne, ale jeśli nawet Gliese 710 minie nas jest dość prawdopodobne, że zbliży się do nas inna gwiazda. Nawet niewielkie zbliżenie gwiazdy do obłoku Oorta może spowodować, że w naszym kierunku poszybują znajdujące się tam komety. Gliese miałaby trafić w sam środek obłoku.
Oprócz gwiazd w naszym kosmicznym sąsiedztwie istnieje wiele innych obiektów, które mimo że są ledwie dostrzegalne mogą mieć na nas zgubny wpływ. Brązowe karły – gwiazdy zbyt małe, aby utrzymać swój nuklearny ogień z czasem stają się coraz chłodniejsze i trudne do wykrycia. Choć brązowe karły mają masę równą raczej Jowiszowi niż Słońcu, po wejściu w obłok Oorta mogą zadziałać równie destrukcyjnie. W odległości 100 lat świetlnych od nas astronomowie odnaleźli setki brązowych karłów, ale ich prawdziwa liczba nadal jest nieznana.
Zwykliśmy także myśleć, że przestrzeń międzygwiezdna jest pusta. To zresztą prawda. Cal sześcienny wody na Ziemi zawiera 10 trylionów molekuł, zaś podobną miarę w przestrzeni międzygwiezdne wypełniają tylko jeden lub dwa atomy.
Przestrzeń międzygwiezdną wypełnia głównie hel i wodór, któremu towarzyszą cięższe atomy, kilka cząsteczek i trochę pyłu, co wydaje się raczej nieszkodliwą mieszanką. Jeśli nawet zjawia się coś potencjalnie szkodliwego, chroni nas wiatr słoneczny, czyli strumień naładowanych cząsteczek rozciągający się na miliardy kilometrów od Słońca, formujący heliosferę.
Badania, a szczególnie pojazdy jak Voyager i Ulysses, zbadały próbki materii międzygwiezdnej, której udało się przedostać przez heliosferę, ale najwięcej o nich dowiadujemy się z tego, w jaki sposób blokują one światło. Atomy w przestrzeni międzygwiezdnej absorbują pewne częstotliwości światła słonecznego, dając naukowcom możliwość do ich analizy.
Wraz z tym, jak astronomowie uzyskali dostęp do nowych spektrografów, w tym tego na Teleskopie Hubble’a, stworzyli prowizoryczną mapę naszego kosmicznego sąsiedztwa. Wydaje się, że przez ostatnie kilka milionów lat dryfujemy w czymś, co nazwać można pustą przestrzenią, ale ten szczęśliwy stan może się kiedyś skończyć. Najbliższa chmura gazu leży w odległości tryliona mil i może zawierać potencjalnie niebezpieczną mieszankę.
Przy obecnej prędkości kolizja z tą chmurą nastąpi za około 2500 lat. Co więcej, podobne lecz mniejsze obłoki mogą pozostać niewykryte, co zwiększa prawdopodobieństwo wcześniejszej kolizji. Jak jest naprawdę, nikt jednak nie wie.
Nie wiemy, jak gęsta będzie ta chmura aż do czasu, gdy w nią nie wpadniemy – mówi Gary Zank – astronom z University of Alabama. Jest on autorem jednego z pierwszych modeli ukazujących, co może się stać, jeśli nasz układ słoneczny wpadnie w podobny obłok. Choć według niego wiatr słoneczny powinien powstrzymać gaz i pył przed przedostaniem się na Ziemię, część z nich może do nas dotrzeć. Szczególnie szkodliwy wpływ miałoby to na ziemski klimat. Jeśli śmiercionośny obłok byłby odpowiednio gęsty, atomy wodoru mogłyby dostać się do atmosfery i wejść w reakcję z tlenem, pozbawiając nas życiodajnych gazów.
Obłok mógłby także sprawić, że stalibyśmy się mniej odporni na promienie kosmiczne przesuwając granice heliosfery tuż poza orbitę Jowisza. Przez taką osłonę przedostawałoby się coraz więcej z nich. Jedyną linią obrony Ziemi stałoby się nieskuteczne własne pole magnetyczne.
Gwałtowny wzrost promieniowania kosmicznego miałby co najmniej złe skutki. Wiadomo, że promienie powodują straty w elektronicznych systemach satelitów, jak i zagrażają zdrowiu astronautów. Gdy promieniowanie kosmiczne zderza się z atomami w atmosferze, powoduje deszcz promieni gamma. Obecnie podobny rodzaj promieniowania, które powodują kosmiczne promienie jest jednym z największych źródeł promieniotwórczości. Nie wiadomo jaki wpływ na organizmy żywe miałoby zwielokrotnienie obecnej naturalnej dawki.
Czy zatem da się przeżyć spotkanie z zabójczą chmurą? Trudno powiedzieć, ale Ziemia być może już raz przeszła przez coś podobnego. Jeśli miało to miejsce w ciągu ostatnich 100.000 być może kiedyś będzie się udało odtworzyć panujące wówczas warunki z pozostałości na biegunach. Być może i życie musiało w przeszłości zmierzyć się z takim zagrożeniem.
Mimo wszystko galaktyczna prognoza pogody nie jest sprzyjająca. Mówiąc prawdę każdy skrawek nieba wypełniają zapowiedzi katastrofy – od czarnych dziur, po supernowe i wybuchy promieni gamma. Za kilka miliardów lat Słońce zestarzeje się i jeśli któryś z naszych przodków przetrwa wszystkie czyhające na nas przez ten czas katastrofy, może ujrzeć jeszcze jedną – zderzenie Drogi Mlecznej z galaktyką Andromedy, którego efektów nie zna nikt.
Wszechświat nie jest zatem tak łatwy i gościnny…
Tłumaczenie i opracowanie: INFRA
Źródło: Discover Magazine