WIZJA ASTRONOMII PLASTYCZNEJ.
PROBLEM DZIEDZINY ŚCISŁEJ A ASTRONOMIA PLASTYCZNA
Egzolunarystyka jest dziedziną nie tylko empiryczną, ale i ścisłą, gdyż niemal wszystkie problemy związane z egzoksiężycami można przełożyć na konkretne fizykalne pomiary. Dotyczy to całej egzogeologii i egzogeofizyki tych obiektów. Te zagadnienia są już obecne w planetologii i lunarystyce Układu Słonecznego. Podobnie misje sond marsjańskich przygotowały i rozwinęły planetologiczne problemy bioastronomii (dobór metod wykrywania wody i życia, techniki „laboratoryjne” pomiarów, penetratorologia, czyli wiedza o budowie i działaniu narzędzi wgłębiających się w grunt, procesy chemiczne zjawisk organicznych, badania radarowe – poszukiwanie wody, sejsmologia, badania minerałów i cieczy, laserowe, telemetria – łączność z Ziemią, skład atmosfery, jej temperatura, zjawiska cieplarniane itd.). Podobne technologie „narzędziowe” zastosowane będą przy egzoksiężycach.
A więc mierzalne w sposób fizykalno-ścisły są poniższe obszary badań.
Parametry orbitalne i fizyczne egzoksiężyca zależą od orbity egzoplanety i wyznaczać je będą: masa i inne cechy fizyczne gwiazdy (np. jej wiek, jasność, skład, inne związki z ewentualnym układem planetarnym) i egzoplanety (zmierzone np. dzięki tranzytowi lub innym pomiarom astrofizycznym – tu dużą rolę grają np. prawa Keplera i Newtona); masa egzoksiężyca; amplituda wielkości związanych z pływami – wtórne temperatury pływowe globu (np. jowiszowy Io zmienia swoją powierzchnię o ok. 100 m, zwłaszcza w okolicach równika); istnienie wody na egzoksiężycu mierzone przewodnictwem globu (przy bardziej zaawansowanych badaniach endohydrosfery – tak jak zrobiono to w stosunku do Europy – podobne można zrealizować w stosunku do egzoksiężyca); zawartość np. w atmosferze bądź wyrzutach materii z globu związków organicznych – np. metanu, dwutlenku węgla, tlenu, wodoru, związków organicznych itp. – to wszystko można spektralnie wyznaczyć (co może świadczyć o obecności życia, a nawet techniki- przy wysoce złożonych związkach organicznych o pochodzeniu np. industrialnym); zjawiska impaktowe, które też można badać na odległość (związane z obszarem planetoidalnym lub kometarnym systemu oraz z ewentualnym dyskiem protoplanetarnym).
Metoda tranzytu pozwala dowiedzieć się czegoś o geomorfologii księżyca; dzięki teleskopom można również badać stan atmosfery księżyca, chemię i geofizykę globu, tu zjawiska klimatyczne (tak jak np. teleskop Hubble’a bada cyklony na Jowiszu) oraz parametry magnetyczne (ewentualne pasy radiacyjne zarówno egzoplanety jak i egzoksiężyca); badania widma mogą też wskazać na ewentualne procesy lodowo-śnieżno-glacjalne oraz określić mineralogię globu oraz niektóre cechy ekologii globu - typ jego ewentualnej flory i fauny; zawartość niektórych kopalin (np. helu 3) może sprzyjać zainteresowaniu się globem w sensie astronautycznym w dalszej przyszłości; cechy widmowe globu wskazać też mogą na ewentualny potencjał związany z terraformingiem (zawartość tlenu, ozonu, dwutlenku węgla, azotu, wody w atmosferze i gruncie, istnienie czap polarnych, ogólnie zawartość wody w geomasie globu); również ewentualna inżynieria orbitalna wynikać może z cech astrofizyczno-geofizycznych egzoksiężyca.
Powyższymi badaniami (też – w przyszłości na miejscu) może zajmować się astronomia plastyczna (jako swoisty poligon doświadczalny i przedpole dla innych penetracji oraz kierunków badawczych obecnie). I tu cała astronautyka (podróże międzygwiezdne, charakterystyka pojazdów kosmicznych, budowa baz) jest dziedziną związaną z fizyką i techniką.
To wszystko – pomiary, eksperymenty, badania, obserwacje itp. związane z egzoksiężycami należy do dziedzin ścisłych, głównie fizyki. Wiele z powyższych eksploracji można realizować już teraz lub w najbliższych latach. Jest to często jedynie kwestia techniczna otworzenia określonych programów obserwacyjnych. Zatem egzolunarystyka, będąc dziedziną w pełni ścisłą, stanowi pełnoprawną naukę.
Powyższe rysunki autora jako ilustracja egzolunarystyki przedstawiają powierzchnię, formy życia i przyszłą obecność człowieka na księżycach odkrytych planet pozasłonecznych.
Materiały źródłowe:
G. V. Coyne, M. Heller, „Pojmowalny Wszechświat”, Prószyński i S-ka, Warszawa 2007.
Z. Dworak, Z. Paprotny, Z. Sołtys, „Milczenie Wszechświata”, Wiedza Powszechna, Warszawa 2007.
„Jak działa wszechświat?Księżyce”, Discovery Science, stacja tv, 17.10.2011.
R. Poleski, “Poszukianie planet ekosferycznych. Czy na innych planetach pozasłonecznych może istnieć życie?”, „Astronautyka”, 2002, nr 2.
„Układy planetarne wokół gwiazd”, „Urania – Postępy Astronomii” 2001, nr 5.
R. Zubrin, „Narodziny cywilizacji kosmicznej”, Prószyński i S-ka, Warszawa 2003.
„Żyć i umrzeć na innej planecie. Niebieski księżyc”, National Geographic, stacja tv, 25.11.2007.
Glob nietypowej fauny – egzoksiężyc planety HD 28185 B
Chwila wspomnień – aktywny księżyc – egzoksiężyc planety HD 28185 B
Kosmos egzoowadów – egzoksiężyc planety HD 82943 B
Urozmaicona powierzchnia odległego księżyca – egzoksiężyc planety HR 810 B
Inne tematy w dziale Technologie
