Układ Słoneczny - kosmiczne środowisko Ziemi. Dr Krzysztof Ziołkowski, astronom i fizyk z Centrum Badań Kosmicznych PAN, zaplanował podczas XII Festiwalu Nauki kilka wykładów o słońcu, planetach i kosmosie.
SŁOŃCE
"Znajdujemy się w jednej z podobnych galaktyk, o spiralnych ramionach wyznaczonych przez światło gwiazd. W jednym z takich ramion 4,5 miliarda lat temu zaczął kształtować się Układ Słoneczny" - mówi dr Ziołkowski.
Migają kolejne zdjęcia z Teleskopu Hubble'a. Obserwujemy obłoki materii międzygwiezdnej - wodoru, helu, gazu i pyłu międzygwiezdnego. W takich obłokach rodzą się młode gwiazdy, takie jak nasze słońce.
Badacz wyjaśnia, że istnienie życia na ziemi zawdzięczamy temu, że promieniowanie rentgenowskie jest pochłaniane. Dzięki naukowcom możemy je jednak rejestrować przyrządami wynoszonymi ponad ziemską atmosferę.
Obraz słońca złożono z wielu zapisów wykonanych przez różne instrumenty astronomiczne w różnych długościach promieniowania elektromagnetycznego. Zdjęcie wydaje się żyć własnym życiem. Dowodzi ono wielkiej aktywności słońca - pełno tam zarejestrowanych wybuchów i wyrzutów materii.
PLANETY ZIEMIOPODOBNE
"Układ słoneczny to osiem planet, oprócz nich jest w nim mowie małych ciał, z których największe to planety karłowate, a wśród nich Pluton" - mówi astronom. Spoglądamy ze zdziwieniem; wielu słuchaczy uczyło się w szkole o dziewięciu planetach, dlatego "deprecjacja" Plutona jest dla nich ciekawostką. W tym wykładzie nie zabraknie interesujących wątków.
Widzowie spoglądają na zdjęcie Merkurego wykonane przez sondę kosmiczną. Na jego powierzchni widać liczne kratery uderzeniowe, planeta nie ma atmosfery, a jej powierzchnia rozgrzana jest do temperatury 700 stopni Celsjusza.
"Wenus to najjaśniejszy obiekt na nocnym niebie. Znajduje się nisko nad horyzontem, widać ją wkrótce po zachodzie Słońca i tuż przed jego wschodem" - tak naukowiec przedstawia kolejną planetę "ziemiopodobną". Dodaje, że Wenus otacza gęsta, gruba warstwa chmur. Zastanawiamy się, jak zatem powstało wyraźne zdjęcie powierzchni planety. Badacz wyjaśnia, że topografię Wenus zawdzięczamy specjalnie do tego celu zbudowanej sondzie, która w latach 80/90 ub. wieku radarowo badała powierzchnię planety.
"Tu nie widać kraterów uderzeniowych" - zwraca uwagę dr Ziołkowski. Jego zdaniem, świadczy to o młodości powierzchni i niwelowaniu kraterów; ok. miliarda lat temu były one zalewane przez lawę.
Ziemię widzimy w krótkiej migawce, tym razem musi ona ustąpić miejsca innym ciałom niebieskim. Następny w kolejności jest Mars. Na fotografiach widzimy kratery uderzeniowe (niewiele) i różne struktury powierzchni, w tym imponujący kanion, wiele razy większy od Wielkiego Kanionu w Ameryce.
Badacz przypomina, że Marsa od wielu lat badają liczne sondy. Poznajemy pojazd Mars Pathfinder (1997) i sondę Mars Express (2004) zbudowaną przez Europejską Agencję Kosmiczną. Wybór tej prezentacji nie jest przypadkowy - jak podkreśla dr Ziołkowski, Mars Express zawiera polską aparaturę: spektrometr do badania powierzchni "czerwonej planety".
Patrzymy na marsjańskie kamienie. Naukowiec informuje nas, że na ich podstawie udowodniono, że kilka miliardów lat temu na Marsie znajdowała się płynna woda. W tych skałkach znaleziono bowiem minerały, które musiały powstać w obecności wody. Sonda odnalazła lód wodny kilka centymetrów pod powierzchnią planety. Kolejnym dowodem na obecność wody na Marsie są zdjęcia wykonane z ok. 400 km - widzimy na nich spadzistą strukturę ze strugami przypominającymi cieki wodne. "Wyschnięta rzeka" - komentuje siedzący koło mnie chłopiec.
WIELKIE PLANETY UKŁADU SŁONECZNEGO
Jowisz to olbrzym Układu Słonecznego. Wokół tej niezwykle aktywnej planety krążą aż 63 odkryte księżyce, cztery z nich mają imponujące rozmiary. Dr Ziołkowski kieruje naszą uwagę na księżyc zwany Europą. Nie chodzi przy tym jedynie o miłą dla ucha nazwę. Jak się dowiadujemy, powierzchnia Europy jest lodowa. Fotografia przedstawia spękane płaty kry lodowej, podobne do tych znanych nam z obrazów Morza Arktycznego.
"Badania glacjologów prowadzone w latach 90-tych ub. stulecia doprowadziły do wniosku, że powierzchnia lodowa jest niezbyt gruba, a pod nią kryją się oceany płynnej wody" - mówi naukowiec, podkreślając wagę tego odkrycia. W wodzie możemy przecież poszukiwać śladów prostych form życia. Doktor zdradza, że planowane są szczegółowe badania, które mogą odpowiedzieć na wiele pytań osobom, które wierzą, że w kosmosie nie jesteśmy sami.
Astronom prezentuje zdjęcia powierzchni Jowisza. Na jednym z nich widać krater uderzeniowy, a wokół niego "placek" gładkiej powierzchni. "Coś się wylało" - zgaduje ktoś ze słuchaczy. Naukowiec potwierdza; jego zdaniem to kolejny dowód na to, że pod niezbyt grubą warstwą lodu na Europie jest płynna woda.
Uśmiechy zachwytu pojawiają się na twarzach uczestników wykładu, kiedy badacz pokazuje zdjęcia kolejnej planety i jej pierścieni. Pierścień Saturna to bowiem zbiorowisko cienkich pierścionków, zbudowanych z bryłek materii - głównie lodu. "To wyzwanie dla teoretyków, by zidentyfikować prawa rządzące tą strukturą" - mówi doktor.
Nad Saturnem krąży od 2004 roku sonda Cassini. W styczniu 2005 roku oderwał się od niej próbnik i wylądował na spadochronie na Tytanie - księżycu Saturna. Jak stwierdza dr Ziołkowski, to chyba jedyny księżyc w Układzie Słonecznym, który posiada atmosferę. Nieprzezroczysta i gęsta warstwa zbudowana jest, podobnie jak atmosfera ziemska, głównie z azotu.
"W tym próbniku znajduje się polski sprzęt - zbudowany w warszawskim Centrum Badań Kosmicznych PAN termometr, który mierzy temperaturę i przewodnictwo cieplne" - zaznacza doktor.
Jak mówi, naukowcy nie mieli pewności, gdzie wyląduje próbnik. Nie wiedzieli, czy powierzchnia Tytana jest płynna czy tez stała. Szczęśliwie spadochron zawiódł urządzenie na "stały ląd" - tak powstało zdjęcie "kamyczków", czyli kilkucentymetrowych bryłek lodu wodnego, leżących na "piasku" metanowym. Otacza je ocean płynnego metanu, który niekiedy żłobi kanały w bardziej stałych strukturach powierzchniowych. Nad oceanem znajdują się chmury metanowe, z których - bywa - pada metanowy deszcz.
"Bardzo ważny wniosek z tej misji jest taki, że na Tytanie zidentyfikowano procesy fizyczne identyczne jak na Ziemi, różni je od siebie tylko materia. Badając Tytana możemy zatem dowiedzieć się wiele o... naszej własnej planecie" - podsumowuje astronom.
Wykład dobiega końca. Pozostało wiele pytań i chęć, aby samodzielnie poszukać na nie odpowiedzi w dostępnych źródłach. Wychodzimy przekonani, że Festiwal Nauki może być zaiste kosmiczną przygodą, a dobry popularyzator nawet rzecz powszechnie znaną potrafi pokazać w nowym świetle i zafrapować słuchaczy.(PAP)