Kosmici mogą być wokół nas, a my ich nie widzimy
Wywiad z prof. Aleksandrem Wolszczanem
"Można sobie wyobrazić istotki, które wykorzystują energię silnych oddziaływań jądrowych. To przecież nieprzebrane źródło energii. Wykorzystują je gwiazdy, które dzięki reakcjom jądrowym mogą świecić" - mówi w wywiadzie dla DZIENNIKA prof. Aleksander Wolszczan, światowej sławy astrofizyk i astronom, odkrywca pierwszych planet poza naszym Układem Słonecznym.
Anna Piotrowska: Pół wieku temu w dziejach ludzkości rozpoczęła się epoka kosmiczna. 50 lat temu wielu osobom wydawało się, że bardzo szybko podbijemy otaczającą nas przestrzeń. Według niektórych założeń do 2000 roku na Księżycu miały powstać wielkie podziemne miasta. Tak się jednak nie stało. Dlaczego?
Aleksander Wolszczan: Bo tak stać się nie mogło. Oczywiście, mieliśmy różnego rodzaju wizje, które powstały na fali entuzjazmu zrodzonego z faktu, że udało się tej przestrzeni kosmicznej w jakiś sposób dotknąć. Nie dało się jednak ich zrealizować z kilku powodów. Po pierwsze, dlatego że za eksplorację kosmosu odpowiadali politycy. Jednak z drugiej strony to, co się udało osiągnąć w dziedzinie eksploracji Układu Słonecznego na przykład przy pomocy sond, jest także wynikiem politycznej motywacji sowieckiej i amerykańskiej, by brać sie za bary w wyścigu o dominację w przestrzeni okołoziemskiej.
Za wszystkim stali wojskowi, którzy byli zainteresowani projektowaniem oraz budową coraz potężniejszych silników rakietowych, potrzebnych do przenoszenia rakiet balistycznych. W związku z tym w tej eksploracji nie było wizji, gdzie to wszystko ma człowieka zaprowadzić. Istotne było zawojowanie najbliższej przestrzeni, głównie po to, by można było bez przeszkód strącić rakiety balistyczne przeciwnika.
A inne powody, dla których nie mieszkamy jeszcze na Księżycu?
Pieniądze. Tam, gdzie jest motywacja, pojawiają się też fundusze, ale na podbój kosmosu mogły pozwolić sobie jedynie najbogatsze kraje. To na szczęście zaczyna się teraz zmieniać, bo pojawiają się pierwsi prywatni inwestorzy. Uważam, że to bardzo, bardzo dobrze. Mam nadzieję, że z czasem uda się wytrącić inicjatywę w kwestii badań kosmosu politykom, wojskowym i innym decydentom. Wtedy będzie ciekawie.
No i chyba przede wszystkim nie mamy odpowiedniego sprzętu?
Tak, brak nam odpowiedniej technologii. Nie jesteśmy jeszcze dostatecznie zaawansowani technologicznie, by móc sobie pozwolić na bezpieczne i sprawne podróżowanie po kosmosie, nawet w tej najbliższej przestrzeni okołoziemskiej. Jeśli będzie można poruszać się po orbicie, tak jak po świecie za pomocą samolotów pasażerskich, to wtedy będziemy mogli mówić o zdecydowanym wyjściu człowieka „na zewnątrz” – w kosmos. Na razie każdy start i lądowanie wahadłowca to zaciskanie zębów i trzymanie kciuków. Nasz sprzęt jest jeszcze niesamowicie delikatny i strasznie zawodny. Dzięki niemu daleko nie zajdziemy. A trzeba dążyć do tego, by jego dziesiątki tysięcy elementów działały zawsze bez zastrzeżeń. Niestety, na razie jest jak jest. Trzeba dodać, że już odbywają się mniej lub bardziej śmiałe eksperymenty dotyczące nowatorskich napędów, np. silników jonowych czy fotonowych. Jednak wszystkie te prace są jeszcze bardzo dalekie od ukończenia, to dopiero pierwsze próby.
Ostatnia, czwarta bariera to... my sami. Po prostu nie jesteśmy przystosowani do życia w kosmosie. Jesteśmy istotami bardzo wyspecjalizowanymi, żyjącymi w bardzo wyspecjalizowanym, konkretnym otoczeniu. Paradoks polega na tym, że to kosmos nas przecież stworzył! Jesteśmy produktem biochemicznej ewolucji wszechświata. A tymczasem trudno nawet przewidzieć, jak to będzie, gdy nasi dzielni astronauci polecą na Marsa i spędzą lata w przestrzeni kosmicznej. Nie wiemy, jak taka podróż wpłynie na ich organizmy, czy będzie miała negatywne skutki.
Kiedy kosmiczny wyścig napędzała rywalizacja technologiczna oraz militarna. Co teraz motywuje?
To samo. Nie są to moje własne oryginalne przemyślenia. Sporo osób tak interpretuje założenia nowego planu administracji Busha odnośnie do badań kosmicznych. Mówię o programie powrotu człowieka na Księżyc oraz wyprawie na Marsa. Do pewnego stopnia jest to odpowiedź na chińskie eksperymenty z lotami orbitalnymi oraz rosyjskie plany powrotu na Srebrny Glob. W dalszym ciągu na przeprowadzanie nowych badań kosmicznych namawia amerykańską administrację wojsko. Chodzi o stworzenie kolejnych, coraz potężniejszych napędów rakietowych. Także i dziś program kosmiczny jest doskonałą przykrywką dla tego właśnie rodzaju działań.
Prof. Robert Park z University of Maryland twierdzi, że kosmos nie jest dla człowieka, że powinniśmy go badać wyłącznie za pomocą sond...
To nie jest prawda, poza tym cechuje nas pęd do wracania do miejsc, z których pochodzimy. Teraz tak naprawdę nie wiemy, kim dokładnie jesteśmy. By się tego dowiedzieć, musimy wrócić tam, skąd przyszliśmy. A ponieważ jesteśmy dziećmi Wszechświata musimy znaleźć życie gdzie indziej, porównać je z tym ziemskim.
Robiono wyliczenia, z których wynika, że kosmos powinien tętnić życiem. Ale do tej pory nie udało się go znaleźć. Czy mamy na to szanse?
Optymizm w tej kwestii istniał co najwyżej i nadal istnieje wśród pisarzy science fiction, którzy zaludniają kosmos różnego rodzaju istotami podobnymi do człowieka. Wśród naukowców optymizmu w tej kwestii nigdy nie było. Moim zdaniem mamy dostatecznie dobre powody, by sądzić, że życie, np. w formie mikroorganizmów, jest dość powszechne w kosmosie. Pochodzą one z badań nad ekstremofilami, czyli bakteriami żyjącymi w warunkach ekstremalnych. Jednak nasz przykład dowodzi, że aby powstały istoty inteligentne i rozwinęły zaawansowane technologie, potrzeba specjalnych warunków. Oczywiście, jest to teza pochodząca z tego, co wiemy o nas samych, a jest to statystyka ogromnie niepewna, bo odnosząca się do jednego przypadku.
Z drugiej jednak strony fakt, że jak do tej pory nikt nie odwiedził Ziemi, czyli tzw. paradoks Fermiego (sprzecznoć między wysokimi oszacowaniami prawdopodobieństwa istnienia pozaziemskich cywilizacji a brakiem jakichkolwiek obserwowanych śladów ich istnienia – przyp. red.), jest bardzo wymowny. Może z niego wynikać, że kosmos nie jest zbyt gęsto zaludniony. Może też być tak, że średni czas potrzebny do wykształcenia się cywilizacji istot inteligentnych jest dłuższy od wieku Wszechświata. Niewykluczone też, że nasza cywilizacja rozwinęła się niespotykanie szybko i jest pierwsza we Wszechświecie. A może życie powstaje bardzo szybko, a potem jest bardzo szybko niszczone. Wtedy ten średni czas istnienia cywilizacji byłby krótki. A nam akurat udało się utrzymać wyjątkowo długo. Może być jednak odwrotnie i trzeba poczekać jeszcze kilka miliardów lat, by inteligentne życie zaczęło być powszechne we Wszechświecie.
A może ludzie są zupełnie wyjątkowi? Może ktoś sterował procesem powstania życia na Ziemi ?
Po prostu kosmos mógł tym sterować. Istnieje bowiem wiele dowodów na to, że takie planety jak Ziemia mogą być po prostu zasiewane z kosmosu. Niekoniecznie życiem w gotowej formie, ale związkami organicznymi na tyle zaawansowanymi, by całkiem łatwo mogły z nich powstać pierwociny życia. Oczywiście są to hipotezy, które nie są na 100 procent poparte dowodami. Mamy jednak bardzo ciekawe meteoryty, pieczołowicie rozwalane przez naukowców na drobne kawałki i studiowane pod mikroskopami. Wydobywa się z nich związki organiczne, które są niejako gotowymi półproduktami życia. Wiemy też, że przestrzeń międzygwiezdna jest istnym laboratorium chemii organicznej. Mamy też dość potencjalnych nośników tych produktów. Są nimi meteoryty, komety, planetoidy, które bombardują planety na różnych etapach procesu ich powstawania.
Czy istnieje gdzieś Kosmiczny Siewca?
Wątpię. To znaczy, jak się dotrze do granic poznania i myśli o tym, co jest poza nimi, to można wszystko wymyślić. Nie da się jednak wykluczyć tego, że taki Siewca istnieje. Ale to wszystko dzieje się już poza granicami poznania. Tam nasze metody naukowe nie mają zastosowania, w związku z tym nie da się stwierdzić czegoś na 100 procent. Trzeba poczekać, aż uda nam się pchnąć technikę i metody badawcze trochę dalej do przodu. Z tego punktu widzenia można zwyczajnie powiedzieć, że fakt naszego istnienia na planecie zwanej Ziemią jest konsekwencją chemicznej ewolucji barionowej części Wszechświata, czyli zaledwie 5 procent wszystkiego, co w nim się znajduje. Ale jest to ewolucja od wodoru i helu, poprzez azot, węgiel, tlen, po ciężkie pierwiastki, które powstały w trakcie wybuchów gwiazd supernowych. Niepokojące jest to, że w ten sposób powstało tylko wspomniane 5 procent tego, co nas otacza. Dawni teoretycy nie mieli o tym pojęcia i teraz musimy się borykać z ciemną materią i ciemną energią, które – jak wynika z badań – stanowią 95 proc. zawartości Wszechświata. Tymczasem w ogóle nie wiadomo, co to jest. Nie wiemy zatem, czy jesteśmy w jakiś sposób wyjątkowi i specjalni w sensie pozytywnym. A może my i materia barionowa to wybryk w ewolucji naszego Wszechświata... Warto by się tego dowiedzieć.
Powiedział pan, że podstawowe składniki życia są bardzo powszechne we Wszechświecie. Z kolei uczeni mocno ograniczyli grupę gwiazd, w których sąsiedztwie mogłoby ono powstać. Czy życie może pojawić się na planetach, co do których nie mamy cienia podejrzenia, że może tam przetrwać?
Absolutnie tak! Te wyizolowane przykłady oraz zawężone granice bazują na życiu takim, jakie znamy. To jest dość antropocentryczne podejście do tej sprawy i zupełnie zrozumiałe. Jednak dość często myślę sobie o tym, że tuż obok nas dzieją się różne dziwne rzeczy, których nie dostrzegamy tylko dlatego, że nie jesteśmy wyposażeni w odpowiednie zmysły. Możemy po prostu nie zauważać różnych form życia, zwłaszcza że nie dysponujemy nawet dobrą definicją tego, czym ono jest. Zresztą skąd mieliśmy ją wziąć, skoro znamy tylko jeden przykład życia. Być może istnieje jego bardziej ogólna definicja, generalna i uniwersalna. Zapewne obejmuje ona także istoty, o których istnieniu nie mamy jeszcze pojęcia.
Skoro mogą istnieć formy życia, których nie potrafimy dostrzec, czyż nie istnieje ryzyko, że ich nigdy nie odkryjemy?
Tak, takie stworzenia mogą być obok nas, a my nawet nie przypuszczamy, że to życie. Tak też może być.
To trochę przykre.
Przykre? Raczej fascynujące! Teraz trochę pofantazjuję. To, ile żywych istot jesteśmy w stanie dostrzec wokół nas, zależy od naszego poziomu rozwoju, postępu w nauce. Tak właśnie jest. Zaczęliśmy od postrzegania świata "optycznego", czyli dostrzegalnego w zakresie światła widzialnego. Ludzkie oczy są odpowiedzią ewolucji na rodzaj fal elektromagnetycznych, jakie docierają do Ziemi. Potem stworzyliśmy odpowiednie technologie i poszerzyliśmy granice naszej percepcji. Najpierw przyszła radioastronomia. Dzięki niej zaczęliśmy postrzegać Wszechświat w zakresie fal radiowych. Potem nadszedł czas promieni Roentgena i promieni gamma, znów zobaczyliśmy więcej rzeczy w kosmosie. Dzięki wykorzystaniu technik satelitarnych zaczęliśmy widzieć Wszechświat w zakresie tzw. wysokich energii i dostrzegać cząstki promieniowania kosmicznego. Powstały teleskopy cząstek, dzięki którym rejestrujemy neutrina i inne cząstki elementarne. Teraz jesteśmy u progu narodzin astrofizyki fal grawitacyjnych, wkrótce zaczniemy widzieć Wszechświat w zakresie fal grawitacyjnych (fala grawitacyjna to fala powstająca w polu grawitacyjnym, zmarszczka czasoprzestrzeni przemieszczająca się z prędkością światła – przyp. red.). Ale to nie wszystko. Przypuszczam, że w miarę upływu czasu i postępu w nauce otworzą się kolejne okna, przez które będziemy mogli oglądać Wszechświat i przez które, być może, uda nam się zobaczyć życie.
Już teraz wiemy, że życie może istnieć w warunkach, które wydają się być zabójcze, np. w kominach hydrotermalnych na dnie oceanów.
To prawda, ale to w dalszym ciągu jest życie bazujące na węglu oraz chemii takiej jak nasza.
Kiedyś pojawiła się idea życia opartego na krzemie?
Tak, to dość popularna idea. Jednak z punktu widzenia definicji życia takiej, jaką dziś się posługujemy, krzemowe życie nie może zbyt dobrze funkcjonować. Jeżeli połączymy jeden atom węgla z dwoma atomami tlenu, otrzymamy dwutlenek węgla, który na Ziemi w temperaturze pokojowej jest gazem. Gdybyśmy podobną operację chcieli przeprowadzić z atomem krzemu, wówczas otrzymalibyśmy piasek, który właściwie do niczego specjalnie się nie nadaje. Choć to kusząca wizja, to z punktu widzenia życia jakie znamy, krzem nie jest dobrym surowcem.
Istnieją jakieś alternatywy?
Trzeba spojrzeć na tę kwestię bardziej ogólnie. Życie zawsze potrzebuje jakiegoś budulca oraz energii, która będzie je napędzała. Dla znanego nam życia ta energia jest potrzebna, by – kolokwialnie mówiąc – trzymać w kupie skomplikowane cząsteczki organiczne, które są bardzo niestabilne. Żeby się nie rozpadły, potrzebny jest ciągły dopływ energii. Na tym opiera się ziemska biochemia na najbardziej podstawowym poziomie. Jesteśmy zatem istotami, które życiodajną energię czerpią z oddziaływań elektromagnetycznych, czyli energii wiązań cząsteczkowych, którą nazywamy po prostu energią chemiczną.
Jeśli uznamy, że ta zasada odnosi się też do tego innego życia, to pojawiają się przed nami nowe możliwości. Można sobie wyobrazić istotki, które wykorzystują energię silnych oddziaływań jądrowych. To przecież nieprzebrane źródło energii. Wykorzystują je gwiazdy, które dzięki reakcjom jądrowym mogą świecić. Te organizmy mogłyby wykorzystywać energię, która spaja jądro atomowe, a to są naprawdę potężne siły. Takie istotki miałyby rozmiary atomów. A skala czasowa ich życia byłaby taka, że chwila, w której wypowiadamy dwa zdania, to wiele generacji tych stworzeń. Można sobie wyobrazić też inne nieprawdopodobne istoty, na przykład całkowicie niematerialne, żywiące się energią grawitacyjną. Mogłyby one zajmować pół galaktyki i żyć dłużej niż Wszechświat. Ale to też jest możliwe, chociaż zdaję sobie sprawę, że brzmi jak science fiction.
Czy te ostatnie istoty mogłyby być Kosmicznymi Siewcami?
Oczywiście. Na temat form życia można niemal dowolnie fantazjować, a przy tym nadal poruszać się w kręgu sensownej nauki.
prof. Aleksander Wolszczan, światowej sławy astrofizyk i astronom, odkrywca pierwszych planet poza naszym Układem Słonecznym, wykłada na amerykańskim Penn State University oraz Uniwersytecie Mikołaja Kopernika w Toruniu.
Aleksander Wolszczan, ur. 29 kwietnia 1946 w Szczecinku, studiował astronomię na Uniwersytecie Mikołaja Kopernika w Toruniu, od ponad 20 lat pracuje w Stanach Zjednoczonych.
We wrześniu 1991 roku odkrył pierwszy układ planetarny poza naszym Układem Słonecznym. Za pomocą największego na świecie radioteleskopu Arecibo (w Portoryko) zaobserwował ciała niebieskie krążące wokół pulsara PSR B1257+12 w konstelacji Panny, którą od Ziemi dzieli ok. 1,5 tysiąca lat świetlnych. Doniesienia na temat tych odkryć opublikowały wiodące tygodniki naukowe "Nature" i "Science".
W lutym 2005 roku ogłosił, że wraz z dr. Maciejem Konackim, innym polskim astronomem pracującym na amerykańskiej uczelni, odkrył w tym samym układzie kolejną, czwartą planetę. Jest ona znacznie mniejsza od pozostałych i spowija ją obłok gazowego pyłu.
W maju tego roku wraz z grupą amerykańskich i polskich astronomów dokonał kolejnego odkrycia. Tym razem zaobserwował planetę oznaczoną symbolem HD 17092 b w gwiazdozbiorze Perseusza. Krąży ona wokół gwiazdy HD 17092, która jest tzw. czerwonym olbrzymem, dziesięciokrotnie większym od Słońca. Wyniki tych badań zostaną opublikowane w listopadzie w specjalistyczny piśmie "Astrophysical Journal".
Źródło
