Fahrenheit nr 61 - listopad-grudzień 2oo7
fahrenheit on-line - archiwum - archiwum szczegółowe - forum fahrenheita - napisz do nas
 
Para-nauka i obok

<|<strona 22>|>

Dylemat emigranta

 

 

W ostatnich latach emigracja zarobkowa osiągnęła niespotykaną wcześniej skalę. Uciekając przed brakiem perspektyw zawodowych i mieszkaniowych, tysiące rodaków wyjeżdżają do Anglii, Irlandii, Norwegii, Danii itp., aby zapewnić sobie godziwy byt na obczyźnie. Niewątpliwie postępują praktycznie, aczkolwiek – moim zdaniem – minimalistycznie. Zamiast podążać śladem armii emigrantów, narażać się na konkurencję, przystosowywać do obcego języka, praw i obyczajów, można przecież wybrać własną planetę. Najlepiej bezludną, żeby nie kupować ziemi i nie płacić podatków, założyć własne państwo, a w perspektywie może nawet całe Imperium Galaktyczne.

 

Nowe, wspaniałe Słońce

Jeśli chcemy znaleźć nadający się do kolonizacji glob, musimy najpierw wybrać właściwą gwiazdę. Najlepiej, rzecz jasna, jak najbardziej podobną do naszego Słońca. Wbrew pozorom nie jest to zadanie proste. Nowe Sol musi spełniać szereg warunków, aby uformowały się wokół niego planety, na których może zaistnieć życie typu ziemskiego.

Po pierwsze, powinno należeć do ciągu głównego na diagramie Hertzsprunga-Russella. Oznacza to z grubsza gwiazdę stosunkowo młodą, używającą wodoru jako głównego paliwa i co najważniejsze – stabilną. Jej masa powinna wynosić od 0,5 do 1,5 masy Słońca. Gwiazdy bardziej masywne starzeją się zbyt szybko, aby na planetach wokół nich zdążyły wyewoluować złożone formy życia, takie jak drzewa czy też ssaki, a zakładamy, że nie interesuje nas koegzystencja z pierwotniakami ani terraforming od podstaw.

Z gwiazdami o mniejszej masie wiążą się inne problemy. Ich ekosfera, czyli strefa, w której woda na planecie może istnieć w postaci płynnej, znajduje się bardzo blisko powierzchni hipotetycznego Słońca. Nasz nowy świat byłby narażony na silne rozbłyski gwiezdne, co mogłoby całkowicie uniemożliwić rozwój życia. Co więcej, w takim wypadku istnieje ryzyko synchronizacji obrotu wokół własnej osi z obiegiem planety wokół gwiazdy ze względu na silne oddziaływanie grawitacji. Planeta, która się nie obraca i nagrzewa się przez dłuższy czas tylko z jednej strony, nie jest w stanie utrzymać atmosfery.

Nasze Słońce, jak na gwiazdę w swojej klasie, ma stosunkowo mało zmienną jasność, dzięki czemu słoneczne eksplozje nam nie szkodzą. Co najwyżej mogą zaburzyć działanie urządzeń komunikacyjnych i elektroniki (jeden z najsilniejszych zanotowanych rozbłysków z marca 1989 wywołał kilkugodzinną przerwę w dostawie energii elektrycznej w Quebec).

Możemy przypuszczać, że gdyby takich eksplozji zdarzało się tylko trochę więcej – powstałby świat, na którym może utrzymać się życie, ale rozwój technologiczny jest do pewnego stopnia ograniczony.

Najłatwiej będzie nam znaleźć odpowiedni świat wokół samotnej gwiazdy. W przypadku gwiazd podwójnych orbita planety staje się niestabilna, jeżeli glob znajduje się zbyt blisko swoich słońc lub zbyt daleko od jednego z nich, toteż nasze szanse znacznie się zmniejszają. W układach, które liczą sobie więcej niż dwie gwiazdy, wzajemne oddziaływania grawitacyjne są na tyle skomplikowane, że prawdopodobieństwo odnalezienia planety typu ziemskiego spada prawie do zera.

Nie bez znaczenia jest położenie nowego Sol w Galaktyce. Nie chcemy znaleźć się zbyt blisko centrum Drogi Mlecznej i tym samym narazić się na eksplozje pobliskich supernowych. Jego orbita powinna być więc bliska kolistej, tak jak w przypadku naszego Słońca, a otoczenie – obfitować w pierwiastki cięższe niż wodór i tlen, pochodzące ze szczątków starych gwiazd, a potrzebne do formacji skalistych planet.

Według niedawnej definicji galaktycznej ekosfery mniej więcej 10% gwiazd w Galaktyce może spełniać warunki wymagane do ewolucji złożonego życia typu ziemskiego. Nic, tylko szukać. Tym zresztą obecnie zajmują się astronomowie. Od 2013 roku rusza projekt NASA o nazwie Terrestrial Planet Finder. Cel: odnaleźć planety, w których atmosferze występuje tlen i woda. Wytypowano już listę stu gwiazd, wokół których będą się koncentrować poszukiwania. Wyselekcjonowano je z grupy liczącej 17129 sztuk na podstawie takich kryteriów, jak widmo promieniowania X, charakterystyka ruchu obrotowego, typ barwy widma, metaliczność, kinematyka i strefy Strömgrena.

Dla zainteresowanych – całą kopalnię wiedzy znajdziecie tutaj.

 

Grunt to dobra atmosfera

Skoro już wiemy, jakie kryteria musi spełniać nasze wymarzone słońce, pora określić, czego wymagamy od planety. Po pierwsze i najważniejsze, powinna ona znajdować się w ekosferze gwiazdy, czyli jak już wspominałam, w strefie, gdzie woda może istnieć w postaci płynnej. Ekscentryczność orbity, czyli (mniej więcej) jej eliptyczność, nie jest aż tak ważnym czynnikiem. Modelowanie komputerowe wykazało, że na Ziemi – której orbita jest bliska kolistej – dzięki dużej pojemności cieplnej oceanów życie utrzymałoby się nawet przy ekscentryczności sięgającej 0,7. Co prawda w peryhelium, czyli w punkcie, kiedy planeta znajduje się najbliżej gwiazdy, na niektórych kontynentach przeżyłyby tylko bakterie termofilne, a ludność emigrowałaby na biegun...

Bardzo istotna jest masa planety. Przy zbyt niskiej glob stopniowo utraciłby atmosferę, tak jak to się prawdopodobnie stało z Marsem. Natomiast planety o zbyt wysokiej masie – ok.. dziesięciokrotnie wyższej niż Ziemia – przyciągają atmosferę złożoną z wodoru i helu, takiej jak w przypadku gazowych gigantów.

Nie zapominajmy o wpływie grawitacji na ludzki organizm. O życiu w niskim „g” świetnie zresztą pisał Larry Niven w „Całkowych drzewach” (chociaż nie jest to, rzecz jasna, opis naukowy). Ludzie przebywający w stanie nieważkości cierpią na cały szereg dolegliwości, w tym zanik mięśni i osteoporozę. Trudno też powiedzieć, jakie ciążenie jest niezbędne dla ukształtowania żywego i zdrowego ludzkiego płodu – aby ssacze zarodki rozwijały się prawidłowo, komórki muszą znać swoje położenie w przestrzeni. Wpływ zerowej grawitacji w najwcześniejszym, preimplantacyjnym okresie ciąży jest zabójczy, embriony myszy hodowanych podczas misji kosmicznych nie wychodziły poza stadium kilku komórek.

A jak przedstawia się sytuacja w przypadku podwyższonego ciążenia? Też nie najlepiej. Przykładowo młode szczurki, które w okresie płodowym i tuż po narodzinach poddawano działaniu hipergrawitacji (1,65g) wykazywały zaburzenia rozwoju układu nerwowego, głównie móżdżku. Możemy zadać sobie pytanie – jaki zakres grawitacji jest odpowiedni dla naszych kolonistów?

Zakładamy, że nie będziemy chodzić po planecie w maskach tlenowych, potrzebujemy więc odpowiedniej atmosfery. Tolerancja ludzkiego organizmu na ciśnienie parcjalne poszczególnych gazów jest stosunkowo duża, pod warunkiem stopniowej aklimatyzacji. Granice ludzkich możliwości znamy z doświadczeń himalaistów i nurków.

Nad powierzchnią morza ciśnienie parcjalne tlenu wynosi 0,21 atmosfery (powietrze ma 21% tlenu). Na wysokości 4800 metrów nad poziomem morza jest ono o połowę mniejsze. Gdyby nagle, bez żadnej aklimatyzacji, przenieść człowieka w takie warunki, szybko straciłby przytomność. Himalajscy górale, czyli Szerpowie, budują swoje domy na wysokości od 3 do 6 tysięcy metrów, ale Europejczyk nie mógłby żyć w takim środowisku bez szkody dla zdrowia. Powyżej ok. 5500 m n.p.m. organizm himalaisty w ogóle przestaje się regenerować, sen nie przynosi mu żadnego odpoczynku.

Według pamiętników pewnego misjonarza, kiedy Hiszpanie kolonizowali południową Amerykę, Europejki mieszkające wysoko w Andach nie mogły zajść w ciążę. Musiały schodzić niżej, jeśli chciały w ogóle mieć potomstwo.

Kolonizując planetę o atmosferze uboższej w tlen, musielibyśmy więc poprawić swoje organizmy nowoczesnym dopingiem – zastrzykami z erytropoetyny, lekami, a w przyszłości może jakąś terapią genową.

Za bezpieczną górną granicę stężenia tlenu przy długich nurkowaniach uznaje się 0,5 atmosfery. Później tlen staje się toksyczny dla płuc i układu nerwowego.

Azot jest gazem obojętnym dla ludzkiego zdrowia, dopóki jego stężenie nie przewyższy trzykrotnie stężenia atmosferycznego. W powietrzu pod ciśnieniem wyższym niż 3 atmosfery nabiera właściwości narkotycznych. Skutki zatrucia przypominają upojenie alkoholowe; na krótką metę są odwracalne. Powietrze pod ciśnieniem 10 atmosfer zawiera już śmiertelną dawkę azotu.

Niezwykle ważne jest stężenie dwutlenku węgla. Ten gaz bardzo łatwo rozpuszcza się we krwi i wiąże z hemoglobiną, a ośrodek w mózgu kontrolujący oddychanie natychmiast wykrywa jego podniesioną zawartość w powietrzu. Atmosfera nie powinna zawierać go więcej niż 0,5% (bezpieczna granica dla długich ekspozycji).

 

Survival wśród obcych

Na samym początku swojej historii skład atmosfery ziemskiej nie przypominał obecnej, dopiero w miarę rozwoju życia pojawił się tlen. To znaczy, że przybywając na planetę z powietrzem zdatnym do oddychania już będziemy mieli do czynienia z obcymi formami życia. Wiążą się z tym niezliczone problemy, a jeden z najważniejszych to nasza zgodność biologiczna z obcym środowiskiem.

Jeżeli dopisało nam szczęście, znaleźliśmy się na planecie, gdzie materiałem genetycznym jest DNA lub RNA, organizmy składają się z komórek, a ewolucja była na tyle łaskawa, że lokalne formy życia przynajmniej z grubsza przypominają ziemskie – mają jakieś kończyny, układy nerwowe, szkielety i pancerze. To wcale nie jest takie oczywiste. Może dominujące formy życia to roślinno-zwierzęce stonogi zbudowane z węglowodorów. Może miejscowe, grzybopodobne drzewa mają zwyczaj co kilkadziesiąt dni zbierać się do kupy i migrować na północ.

Nikt też nie powiedział, że na obcych organizmach można się wyżywić, nawet jeśli porządnie je ugotujemy i zneutralizujemy związki toksyczne.

Wiele istotnych dla życia związków organicznych występuje w dwóch formach – lewo i prawoskrętnej (to znaczy, że są swoimi lustrzanymi odbiciami). Na Ziemi białka są zbudowane z lewoskrętnych aminokwasów, ale ewolucja równie dobrze mogła potoczyć się inaczej. Formy prawoskrętne mogą być dla nas w najlżejszym przypadku niejadalne, możliwe, że wręcz trujące.

Gdybyśmy mieli tego pecha, żeby znaleźć się na planecie prawoskrętnych białek, pozostaje nam tylko wyprażyć glebę aż do prostych związków organicznych i zacząć terraforming, na początek sadząc ziemskie rośliny. Inaczej co prawda nic nas nie zeżre, ale i my się raczej nie najemy.

Zresztą i tak zapewne zabraliśmy się na miejsce własną Arką Noego i z początku nie będziemy spożywać żadnych kosmitów.

Skoro już mowa o zagrożeniach – w licznych książkach science fiction, że choćby wspomnę o „Mówcy Umarłych” Orsona Scotta Carda, pojawia się motyw zabójczego, obcego wirusa. Akurat w tym wypadku obawy pisarzy są nieco przesadzone. Patogeny, które występują na naszej planecie, podlegały ewolucji razem z nami. Innymi słowy, uczyły się pasożytować na ziemskich gatunkach. Na przykład wirus, aby przedostać się do komórki, musi rozpoznać występujące na jej powierzchni białka. A te różnią się od siebie u rozmaitych gatunków zwierząt i roślin – im dalej spokrewnionych ze sobą, tym bardziej. Specjalizację widać wyraźnie w przypadku chorób odzwierzęcych – na ogół potrzeba znacznie większej dawki patogenu i specyficznych okoliczności, żeby zachorował człowiek. Słynny wirus ptasiej grypy H5N1 zaraża ludzi, ale nie przenosi się między nimi (do tej pory stwierdzono tylko jeden taki przypadek, poza tym może dojść do zakażenia płodu przez łożysko). Zwykle potrzeba co najmniej kilku mutacji i przedłużonego stykania się człowieka z konkretnym gatunkiem zwierzęcia, żeby powstała ludzka odmiana choroby, tak zresztą było w przypadku HIV.

Bardzo możliwe, że wirus z kosmosu nie będzie miał zielonego pojęcia, z której strony taki ziemski organizm ugryźć.

Nadal jednak grożą nam obce toksyny, które dla miejscowych gatunków mogą być niewinnym produktem przemiany materii. Pamiętajmy też, że nawet jeśli ludzkie mięso okaże się niejadalne dla tutejszych drapieżników, żadna to pociecha dla kogoś, kto już został skonsumowany.

Inny problem, rzadko poruszany w książkach science fiction, to kwestia ochrony przed promieniowaniem ultrafioletowym. Jeżeli warstwa chmur nad planetą nie jest dostatecznie gruba, nie przetrwamy tam bez odpowiednich środków ochronnych. Możemy też mieć kłopoty z uprawą ziemskich roślin i hodowlą zwierząt... chociaż skoro już o tym mowa, od czegoś przecież istnieje inżynieria genetyczna.

Musimy się liczyć z tym, że kłopoty związane z zamieszkaniem na nowym świecie będą się mnożyć. Jak organizm ludzki dostosuje się do przedłużonej lub skróconej doby? Czy trzeba będzie uzdatniać tylko wodę pitną, a może każda nieprzetworzona ciecz na planecie to dla nas roztwór trucizn? Co z dostępnością surowców? Przecież nasza gospodarka opiera się na ropie naftowej i jej przetworach, począwszy od paliw i tworzyw sztucznych, skończywszy na przemyśle farmaceutycznym. I tak dalej, itp...

Cóż. Nikt nie twierdzi, że podbijanie wszechświata to bułka z masłem, ale od czegoś trzeba zacząć.

 

Nowe Imperium – zrób to sam

Po euforii pierwszych lat kosmonautyki, której towarzyszył złoty wiek science fiction, nastąpiło rozczarowanie. Astronomowie długo nie mogli udowodnić, że planety pozasłoneczne w ogóle istnieją i nawet optymiści traktowali wyszukiwanie małych, podobnych do Ziemi planet w kategoriach czystej fantastyki.

Stopniowo jednak poprawiały się metody wykrywania obiektów krążących wokół odległych gwiazd. Pierwszy pozasłoneczny układ planetarny, wokół pulsara PSR 1257+12 w konstelacji Panny został odkryty w 1992 roku przez Aleksandra Wolszczana, polskiego astronoma pracującego w Ameryce. Od tamtej pory wciąż poszukuje się nowych planet.

Skaliste globy typu ziemskiego są niezwykle trudne do zidentyfikowania ze względu na niewielkie rozmiary. A jednak – w kwietniu tego roku ogłoszono odnalezienie trzech takich planet w systemie karła Gliese 581. Najmniejsza z nich, pięciokrotnie cięższa od Ziemi, znajduje się w ekosferze gwiazdy – możliwe, że na jej powierzchni występuje woda w postaci płynnej!

Odkrycie zasługujące na Nobla, chociaż najpierw powinien go dostać profesor Wolszczan.

Czy na Gliese 581c (tak nazywa się planeta) istnieje życie? Jeśli tak, nie przypomina niczego, co znamy z Ziemi. Grawitacja jest zbyt wysoka, widmo gwiazdy inne od słonecznego. Możliwe, że planeta nie obraca się wokół własnej osi – Gliese 581 to karzeł o niewielkiej masie i o czym zapewne pamiętacie z początku niniejszego tekstu, jego ekosfera rozciąga się w obszarze narażonym na silne oddziaływanie grawitacji gwiazdy. Niemniej jednak niewykluczone, że powierzchnia nowego globu nie jest martwa. To są oczywiście tylko moje domysły. Odkrycie jakiejkolwiek formy życia pozaziemskiego przewróciłoby do góry nogami nasze pojmowanie świata, zwłaszcza jeśli chodzi o religie. Przyznam, że czekam na to z niecierpliwością.

A emigracja? Niestety, zapewne upłynie wiele lat, zanim astronomowie odnajdą planety na miarę naszych potrzeb. O ile, rzecz jasna, uda nam się znaleźć szybką i tanią metodę podróży międzygwiezdnych.

Tymczasem w oczekiwaniu na pierwsze światy do podbicia, możemy stworzyć kilka na sucho, posiłkując się programami znalezionymi w sieci.

Dla użytkowników Windows XP dostępny tylko online, program ściągnięty w pakiecie zip zawiesza komputer. Używa prawdziwej, chociaż nie do końca aktualnej listy gwiazd, wokół których można znaleźć planety ziemiopodobne. Generacja pozostałych parametrów jest oparta na wiedzy naukowej (z okolicy lat 80). Moduł księżyców i atmosfery wysoce eksperymentalny, może dawać nierealistyczne wyniki. Ale też nie musimy się tym szczególnie przejmować.

Wybierzcie opcję Run StarGen, katalog gwiazd Dole lub Sol Station, dowolny Random Number Seed, a resztę wedle upodobań. Układ Słoneczny i tak będzie wyskakiwał jako pierwszy w każdym rozdaniu.

Bardziej nowoczesne narzędzie znajdziecie tutaj.

Napisany specjalnie dla Mistrzów Gry i autorów. Losuje wszystko, łącznie z flotami i stacjami kosmicznymi. Niestety, darmowe jest tylko demo, któremu brakuje wielu funkcji. Dostaniemy razem z nim program do tworzenia fraktalnych map. Bardzo użyteczny, nawet jeśli nie potrzebujemy nowych układów gwiezdnych.

Gdyby program nie był tak uprzejmy i nie wylosował zamieszkałej planety, zawsze można kliknąć na jeden z obiektów w systemie i użyć komendy Insert body ->  Planet/Moon ->  Earthlike.

Aby zapisać wyniki naszej radosnej twórczości, trzeba wejść w menu File ->  Generate Sector Report. Otrzymamy wszystkie dane w pliku HTML.

Oczywiście sami zdecydujemy, jak poważnie potraktować wylosowane parametry, czy będzie nam się chciało ustalać pory roku i klimat w zależności od nachylenia osi, ustalać rozkład temperatur na podstawie średniej, którą losuje program, czy też nazywać po swojemu planety i księżyce. Możliwe, że zechcecie wyjść poza niniejszy artykuł i poszukać dodatkowych informacji. A może wpuścicie na swój nowy świat gobliny, magię i smoki.

W gruncie rzeczy – dlaczego nie?

W końcu we własnym Wszechświecie i tak wszystko zależy od nas.

 


< 22 >