EGZOLUNARYSTYKA II (4) – dziedzina i przełom

WIZJA ASTRONOMII PLASTYCZNEJ
NIEKTÓRE PROBLEMY ASTROFIZYKI

4.1. KOD ŻYCIA BIOASTRONOMII I EGZOLUNARYSTYKI

Można postawić pytanie – jakie są zwiastuny (czyli więcej niż poszlaki) hiper-teorii i odkrycia w egzoplanetologii, egzolunarystyce i bioastronomii?

Musi to być zgodne ze wzorem, wyobrażeniem realizacji celu, czyli stanowić odpowiednią sygnaturę zjawiska (swoisty odcisk palca, klucz, kod funkcjonowania dziedziny). Były nimi np. w egzoplanetologii odpowiednie krzywe toru gwiazdy, przesunięcia dopplerowskie wzoru chemicznego gwiazdy (a w egzolunarystyce egzoplanety), modyfikacje częstotliwości pulsara, a w bioastronomii będzie to wzór obcego kodu dziedzicznego egzoorganizmu, zaś w setiologii będzie to odpowiedni wąskopasmowy wydzielony pik radiowy.

Na pewno do pewnego stopnia ów kod odkryciowy jest przedłużeniem nas i naszej wiedzy o szukanych obiektach (a więc stanowić będzie np. fakt, że gwiazda, planeta lub księżyc będzie się zachowywać w określony sposób, że egzoorganizmy oparte są na DNA bądź RNA, a setiocywilizacje posługują się promieniowaniem radiowym i pragną tak jak my kontaktu), tu jednak może zdarzyć się to w szczególnej, czasem zbyt „znajomej” formie (np. doniesienia o wykryciu w latach 50. chlorofilu na Marsie czy dostrzeżenie w teleskopie „kanałów marsjańskich” wynikały ze zbytniego oparcia się na naszej „wiedzy”).

Z reguły takie sygnały odkryciowe, ich zapis i schemat musi odczytać przede wszystkim specjalista. Dzięki wieloletniemu drążeniu problemu K. Kolumb napotkał artefakty etnograficzne pochodzące z nieznanego lądu, a znajdywane jako pływające w morzu; podobnie duże doświadczenie i zmysł naukowej obserwacji pozwoliły A. Wolszczanowi odpowiednio zinterpretować dane radioastronomiczne pulsara.

Jakie są przesłanki świadczące, że dana poszlaka jest zwiastunem odkrycia (drugiego brzegu – nie Atlantydy)? Muszą tu istnieć pewne elementy sygnatury odkryciowej (niczym pojawiający się zarys wywoływanego w ciemni fotograficznej portretu zdjęciowego). Na przykład spostrzeżenie ptaków tuż przed dostrzeżeniem lądu Ameryki przez załogę statku Kolumba świadczyło o bliskiej obecności lądu; podobnie odkrycie w kodzie dziedziczenia niektórych bakterii arsenu zamiast potasu świadczyło o funkcjonowaniu odmiennego wzoru dziedziczności niektórych form żyjących na Ziemi (a być może i w kosmosie); tak samo odkrycie życia w oceanie jowiszowej Europy byłoby ważną składową sygnatury setiocywilizacyjnej; w ten sam sposób odkrycie w widmie ziemskiej egzoplanety lub egzoksiężyca ozonu byłoby również przesłanką sygnaturową o istnieniu tam życia.

W egzolunarystyce niezbędna jest więc wstępna wiedza, punkt wyjścia, zaczepienia, kompas teoretyczny torujący drogę dla empiryki. Podobnie mówi się, że dla odkrycia skutecznej szczepionki na AIDS niezbędny jest przełom w teorii, biologii choroby. Tak samo gdyby nie wiedza egzoplanetologiczna, nie doszłoby do odkrycia egzoplanet.

Jaka zatem jest obecna wiedza o księżycach planet pozasłonecznych? Czy w ogóle taka dziedzina ma prawo istnieć? Cały powyższy tekst jest próbą dowodu, że nie tylko empiryka, ale i teoria może stworzyć namiastkę przełomu w egzolunarystyce.

4.2. (EGZO)LUNARYSTYKA – NOWA DZIEDZINA ASTRONOMII

Jedną z dziedzin astronomii, planetologii i egzoplanetologii jest lunarystyka (egzolunarystyka). Istnieje obecnie garść wiedzy na ten temat. Różne są procesy, mechanizmy, drogi powstania księżyców.

Ważną częścią tego problemu jest geneza dużych księżyców planet wielkich (zewnętrznych). Na przykład księżyce planety typu Jowisza powstały w następujący sposób. Pra-Jowisz, pierwotnie znacznie większy (promień ok. 1,5 mln km), miał wokół siebie dysk protoplanetarny (protoksiężycowy) pierwotny przejęty z części pierwotnego dysku wokółgwiezdnego, oraz z części materii ze środkowego obszaru układu. Jednocześnie ciepło pra-Jowisza udzieliło się jego wokółplanetarnej materii, tak że przy planecie utrzymały się złożone z cięższych, trudniej topliwych substancji księżyce (Io i Europa), podczas gdy dalej od planety, gdzie było zimniej, skondensowały się księżyce złożone z lodów (Ganimedes i Kallisto).

Inną drogą powstawania księżyców jest wychwyt przez planetę brył i planetozymali z przestrzeni układu. Część tych ciał – przeciwnie – zostało wyrzucone grawitacyjnie na peryferie układu lub do wewnętrznej części (komety, niektóre planetoidy, być może marsjańskie księżyce, Fobos i Deimos). Część księżyców zmieniło swoją macierzystą planetę (księżyce Urana i Neptuna). Niektóre ciała zderzyły się z dużymi planetami, tworząc księżyce.

Wiele ciał zlepiło się w większe obiekty i odwrotnie, niektóre duże księżyce, wskutek obecności w tzw. sferze Roche’a, stało się pierścieniami (tak powstały np. pierścienie Saturna). Niektóre księżyce stabilizują bieg brył w pierścieniach planet – są to tzw. księżyce pasterskie. Przy Saturnie są to np. Prometeusz i Pandora. Większość księżyców, choć nie wszystkie w naszym układzie, ma obieg synchroniczny, tzn. kiedy księżyc jest stale zwrócony jedną stroną do planety (tak jak Księżyc do Ziemi). Wiele księżyców podlega grawitacyjnemu działaniu pływowemu planety i innych ksieżyców (np. Io, Europa, Ganimedes i częściowo Kallisto). Nie wszystkie księżyce nie mają pola magnetycznego (np. Ganimedes ma). Niektóre księżyce mogą mieć, jak to wynika z symulacji komputerowych, pas życia (np. w pobliżu terminatora – chodzi tu głównie o egzoksiężyce – hipotetyczne).

Widać więc, że można już teraz wyodrębnić dziedzinę – lunarystykę i egzolunarystykę. Ma to znaczenie dla wielu przewidywań egzolunarnych, czyli związanych z księżycami egzoplanet.

4.3. PROBLEM ORBITY PLANETY EGZOKSIĘŻYCA

W egzolunarystyce dla problemu wielkości egzoksiężyca ważne jest zagadnienie miejsca jego powstawania (odległości od macierzystej gwiazdy).

Istnieje wiele teorii powstawania megaplanet w układach planetarnych. Niektórzy (np. Douglas Lin z Uniwersytety Kalifornijskiego) uznają, że na przykład planeta 51 Pegasi B (obecnie 0,05 j.a. od gwiazdy) i jej podobne powstały dalej, około 5 j.a. od gwiazdy (gdzie jest dużo materii i lodu), a potem przemieściły się ku gwieździe. Inni teoretycy uznają inaczej (np. Geoffrey Marcy) – że duże planety (wraz z księżycami?) mogą powstać pierwotnie bliżej gwiazdy – bez przemieszczania się. Tak mogło być hipotetycznie z planetą HD 28185 B (ok. 1 j.a. od gwiazdy, a więc obecnie znajdującej się w ścisłej ekosferze (!)). Zresztą migracja planety nie musi prawdopodobnie szkodzić jej i jej księżycom.

Powyższe rysunki autora przedstawiają powierzchnię, formy życia i przyszłą obecność człowieka na księżycach odkrytych planet pozasłonecznych.

Chwila wśród fauno-flory księżyca – egzoksiężyc planety HD 28185 B
Terapia – egzoksiężyc planety HD 28185 B
Ekologiczne spotkanie – egzoksiężyc planety HD 10697 B
Nietypowe badania – egzoksiężyc planety HD 10697 B

Bibliografia:

K. Croswell, „Łowcy planet. W poszukiwaniu nieznanych światów”, Prószyński i S-ka, Warszawa 2002.

Tagi: hd 28185 b, hd 10697 b, egzoksiężyce