EGZOLUNARYSTYKA II (6) – układ okresowy cieczy

WIZJA ASTRONOMII PLASTYCZNEJ
GLOBY A DYNAMIKA CIECZY

Porządkował je (…) według wzrastających ciężarów atomowych, ale także grupował pierwiastki o podobnych właściwościach chemicznych. Mendelejew zdecydował się na śmiały krok, ogłaszając że naruszające schemat trzy nieregularności znikają, jeśli w istniejącym układzie pozostawi się trzy wolne miejsca, w których powinny się znaleźć nieodkryte jeszcze pierwiastki.

Andrzej Kajetan Wróblewski, Historia fizyki

Powyższy tekst jest rozwinięciem notek 2 i 3 obecnego opracowania. Podstawową kategorią planetologiczną, zwłaszcza związaną z życiem, jest problem wody ciekłej. To byłby pewien sformalizowany model zaawansowanej lunogenezy (swoista niedoskonała „namiastka równania egzoksiężyców”). Jak na razie, podstawą wiedzy o egzoksiężycach są zwłaszcza globy – planety i księżyce Układu Słonecznego.

6.1. PODSTAWOWA REGUŁA BIOASTRONOMII

Można sformułować ogólną regułę, przepis na glob obdarzony życiem. Są to (w kolejności według rosnącego znaczenia kryterium): poligloby proste, planety, globy grupy ziemskiej i planety, globy ekosferyczne.

Poligloby proste (w pełni np. Ziemia, Mars ale i częściowo komety) to, w odróżnieniu od monoglobów, np. większości planetoid i małych księżyców planet wielkich naszego układu, obiekty kosmiczne o zróżnicowanej geomorfologii powierzchniowej.

Planety, globy grupy ziemskiej to aktywne geologicznie, średniej wielkości obiekty o stałej powierzchni (np. Wenus, jowiszowy Io lub saturnowa Tethys) (nie należą do nich planety-giganty w naszym i prawdopodobnie innych układach planetarnych i księżyce Marsa).

Globy ekosferyczne (znajdują się one w naszym układzie w tzw. szerokim pasie ekosferycznym od Wenus po Urana-Neptuna) posiadaja wodę (wprost lub gdy nie można tego wykluczyć w którymś okresie historii) w stanie ciekłym. Do tej grupy należą niektóre komety, a być może i planetoidy, gdyż sądzi się, że mogą wystąpić tu, przynajmniej epizodycznie, formy niezbiornikowej wody ciekłej (na kometach odkryto np. glinę, minerał sugerujący istnienie wody), jednak komety i małe planetoidy są na ogół zbyt proste geofizycznie, aby zaliczyć je do tej kategorii. Można tu wyróżnić globy ekosferyczne proste, ściśle ekosferyczne, na których jest prawdopodobna obecność egzożycia, oraz globy całkowicie ekosferyczne (to obiekty prawdopodobnie jednocześnie setiologiczne; setiologia to nauka o inteligencji pozaziemskiej, kosmicznej).

W naszym układzie wszystkie warunki spełnia tylko Ziemia, wśród egzoksiężyców zaś hipotetyczne niektóre duże egzoksiężyce planety HD 28185 B. Mars, Europa i Enceladus oraz niektóre duże egzoksiężyce planet HD 10697 B i HR 810 B to globy ściśle ekosferyczne. Ganimedes, Kallisto i Tytan oraz niektóre duże egzoksiężyce planet HD 213240 B i 47 UMa B to globy ekosferyczne proste.

Globy z górnego obszaru zawierają cechy globów z niższego. A więc tu najpierw włącza się geomorfoloia, potem wielkość globu, aktywność geologiczna i ciekła woda endo- i egzosferyczna.

Schemat byłby tu następujący:

globy całkowicie ekosferyczne (Ziemia)

globy ściśle ekosferyczne (Europa, Enceladus, Mars)

globy ekosferyczne proste (Ganimedes, Kallisto, Tytan)

globy grupy ziemskiej (Wenus, Tryton, Dione, Tethys, Io, Japetus)

poligloby proste (komety, częściowo Księżyc)

6.2. PLANETARNE STRUKTURY CIECZY I ICH POSTACIE

W planetologii i bioastronomii można sformułować teorię tzw. fal życia. Pierwszym wzgórkiem fali jest Ziemia, potem następuje ich wygaszanie. Mars jest już słaby pod względem tego zjawiska. Ale przy Europie pojawia się następna fala (albo wygasanie poprzedniej). Kolejny grzbiet to Enceladus i Tytan, potem duże księżyce Urana i Tryton, w końcu niektóre obiekty transneptunowe. Powyższy model sugeruje, że w tym ostatnim obszarze występują aktywne globy. Powstaje pytanie, co jest czynnikiem wzmacniającym owe fale (działanie w dalszych odcinkach planetologicznych od Słońca (gwiazd) ku peryferium).

Istnieją różne czynniki generowania ciekłej wody. Najpierw są to czynniki egzogenne, atmosferyczne (efekt cieplarniany na Ziemi), ale już na Ziemi włącza się czynnik geotermalny (podwodne i podziemne wulkany i gejzery). Endogenia ma coraz większe znaczenie później. Przy Marsie to wewnętrzna, prawdopodobnie nie do końca wygasła aktywność globu sprawia, że możliwe jest występowanie ciekłej wody pod powierzchnią na głębokości ok. 1 km. Przy Europie endohydrosferyzm jest już silniejszy.

Ale wraz z oddaleniem się od Słońca włącza się kolejny „czynnik falotwórczy”. Jest to zmiana struktury chemicznej wody. Na Marsie występuje już ciekła woda w formie solanki. Na Europie jest to prawdopodobnie jeszcze bardziej zauważalne (słony ocean lub w formie galarety). Włącza się tu też kolejny czynnik falotwórczy – jest nim aktywność pływowa (Europa, Enceladus, być może Tytan); ten czynnik więc uwewnętrznia się geologicznie (efekt cieplarniany geologiczny), potem chemicznie, strukturalnie (chemiotermiczność – sól).

W końcu czynnikiem cieczogennym jest całkowita zmiana nośnika ciekłości – przy Tytanie jest to ciekły metan, przy np. Trytonie – ciekły azot. Zarówno solanki, jak i metan oraz azot mają temperaturę topnienia niższą niż np. czysta woda.

Taki jest mechanizm hydrologiczny („cieczologiczny”) funkcjonowania obszarów wody (cieczy) na kontinuum planet w systemie słonecznym (gwiezdnym).

6.3. UKŁAD OKRESOWY CIECZY

W bioastronomii można sformułować teorię swoistego układu okresowego, tablicy Mendelejewa cieczy (podobną do modelu różnych atmosfer typów gwiazdowych). Brakujące ogniwa, elementy całej układanki pozwalają tu przewidzieć występowanie niewykrytych dotąd form cieczy.

A więc Ziemia – tu występuje pełna egzogenia (działanie Słońca), namiastki endogenii (geotermia i denne gejzery oraz wulkany oceaniczne), namiastki zmian strukturalnych wody (solanki, słone oceany), pełna woda czysta. Mars to już resztki egzogenii (słodka woda na dawnym Marsie, solanki na powierzchni), brak zmian postaciowych, jakościowych cieczy – tu pełne królestwo wody. Przy Europie już jest brak egzogenii, za to pełna endogeniczność (pływy ze strony np. Jowisza), bardziej zaawansowane zmiany strukturalne wody (prawdopodobnie endohydrosfera to słona woda), brak zmian jakościowych cieczy. Enceladus to również częściowa endogenia, za to brak prawdopodobnie nowych jakości cieczowych. Tytan to endogenia (i częściowo egzogenia – atmosfera i efekt cieplarniany), ale oparta o nowy nośnik cieczy – metan, resztkowa endogenia wodna (prawdopodobne zbiorniki wody pod powierzchnią – być może solankowe). Tryton to już pełna endogenia jakościowa cieczy – nowe postacie cieczy – płynny azot przy podpowierzchniowych gejzerach. Prawdopodobny brak endogenii, jeśli już to oparta na „egzotycznych” postaciach cieczy. Komety to zmiany strukturalne, ale i dalej – jakościowe wody w postaci różnych zmian, jakościowych – krystalicznych lodu (postać amorficzna). Można zaryzykować tezę, że dalsze, niektóre globy transneptunowe posiadają jeszcze bardziej niezwykłe postacie cieczy. O ile przy kometach występują resztkowe namiastki egzogenii (okresowe topnienie i sublimacja lodu), to przy globach transneptunowych nie ma już egzogenii, za to prawdopodobnie występują różne postacie cieczy (to owo brakujące miejsce, ogniwo w układzie okresowym cieczy – dotąd takich substancji nie wykryto, ale można przypuszczać, że istnieją).

Pełny „rozkwit” postaci cieczy występuje przy środkowych globach danego typu (a więc woda nie przy Merkurym czy Wenus a przy Ziemi). Poza tym owo kontinuum jest jednocześnie ciągiem rozwojowym – od form setiologicznych (wielokomórkowych-rozbudowanych), przez bioastronomię (formy proste), do czystej, wyższej postaci chemicznej, potem prostej chemicznej. Wiąże się z tym systematyka, taksonomia życia.

6.4. TABLICA OKRESOWA PLANET I KSIĘŻYCÓW

Na podstawie idei fal życia w planetologii bioastronomicznej można przewidzieć istnienie pewnych globów w układach planetarnych. Tak może być z wieloma klasyfikacjami globów.

Na przykład istnieje koncepcja, że fale bioastronomiczne „tworzą” globy bioastronomicznie obiecujące nie przy ciele macierzystym (w Układzie Słonecznym są to Merkury i Wenus a w układzie Jowisza Io) a w średnio-początkowej odległości (Ziemia i Europa, częściowo Tytan – patrząc na całość Układu Słonecznego). Takie bioastronomicznie interesujące globy można na tej samej zasadzie przewidzieć w Pasie Kuipera (zakładając, że 8 planet w Układzie Słonecznym jest odpowiednikiem „części gorącej” (Merkury i Wenus)).

W ten sposób można uformować w ramach systematyki planetarnej swoisty układ okresowy dużych globów podobny do tablicy pierwiastków Mendelejewa. Podstawą jest tu systematyka planet i księżyców w relacji np. do ciała macierzystego. W powyższym modelu mogą wystąpić i inne cechy systematyzowanych globów, np. wielkość. Tu układ planet w naszym systemie (8 planet) można porównać do sfery planet ziemskich. Wynika z tego, że w zaawansowanym pasie Kuipera mogą pojawić się globy duże, tak jak planety wielkie w stosunku do planet ziemskich.

Powyższe prawidłowości odnoszą się prawdopodobnie również do księżyców planet pozasłonecznych (tak jak występuje to np. w układzie Jowisza, będącym miniaturą naszego układu planetarnego).

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

Nowe terraformowane ziemie – egzoksiężyc planety 47 UMa B
Lodowy świat – problem atmosfery – egzoksiężyc planety HD 10697 B
Niejasne zjawisko w pierścieniu planety HD 10697 B – egzoksiężyc planety HD 10697 B
Instynkt I – egzoksiężyc planety HD 28185 B

Tagi: 47 UMa b, hd 10697 b, hd 28185 b