Nie jesteśmy sami we wszechświecie!
KatarzynaSzymańska | 2020-03-13Źródło: Filmosfera

Produkcja BBC Earth „Planety” to niesamowita podróż w stronę Słońca oraz naszego układu planetarnego. Ten miniserial składający się z pięciu odcinków opowiada historię powstania Ziemi oraz pozostałych planet, którą przedstawia profesor Brian Cox. Naukowiec przemierza cały świat, by w otoczeniu pięknych krajobrazów i przestrzeni odpowiadających wizualnie omawianym procesom mówić o obiektach oddalonych o miliony kilometrów od błękitnej planety. Imponujące wizualizacje oraz fragmenty nagrań dokumentujących podbój kosmosu (pod względem wiedzy) podczas wysyłania kolejnych sond to swoiste wprowadzenie w historię ludzkości dzięki poznaniu losów Układu Słonecznego.


Odc. 1. Jesteśmy wyjątkowi


4,6 mld lat temu był początek istnienia, kiedy pozostałości po narodzinach Słońca, pył i gaz, zaczęły się sklejać i tworzyć bryły. Reszty dopełniła grawitacja.

Merkury, Wenus, Ziemia i Mars to planety typu ziemskiego, znajdują się najbliżej Słońca.


Merkury to mały, udręczony świat skąpany w słonecznym żarze. W 2004 roku sonda MSN po 7 latach spędzonych na orbicie planety przekazała mapę ukazującą kratery (w tym jeden po sondzie) oraz przekrój poprzeczny Merkurego, dzięki któremu odkryto skład gazowy obiektu astronomicznego.


Wenus, która jest planetą w dalszym ciągu o niezbadanej powierzchni, budziła fantastyczne fantazje naukowców do lat  50-tych XX wieku, ponieważ ówcześnie nawet najlepsze teleskopy nie dysponowały takimi możliwościami, aby odkryć obiekt. Pierwsze kolorowe zdjęcie powierzchni Wenus pochodzi dopiero z 1982 roku. Widoczne pęknięcia to skutek efektu cieplarnianego – słoneczna radiacja ogrzewa skały, które oddają promienie i planeta się ogrzewa – bez tego procesu na Ziemi temperatura wynosiłaby -18°C, jednak należy pamiętać o granicy, której nie wolno przekroczyć, inaczej czeka nas los planety znajdującej się najbliżej Słońca.


Mars nie utrzymał swojej atmosfery i stracił rzeki, które płynęły przez setki milionów lat około 3,5 miliarda lat temu, przez co woda parowała a para wodna uciekała w kosmos. Ślady po tym procesie pozostały w miejscach, gdzie obecnie sonda poszukuje śladów życia w formie mikrobów.


Ziemia utrzymała status quo swojej atmosfery i właśnie tej niemal niezmiennej zawdzięczamy rozwój życia na planecie. Nie można pozwolić, aby ten czas prosperity planety odszedł za szybko.


W poszukiwaniu innych możliwości, w 2005 roku wysłano sondę z próbnikiem, która przetrwała kilka godzin na orbicie jednego z księżyców Saturna, Tytana. Zdjęcia wskazują, że satelita może mieć powierzchnię „mokrą” od ciekłego metanu. Księżyce Jowisza i Saturna zaczęły się rozgrzewać pod wpływem Słońca, chociaż dociera tam niewiele światła w porównaniu z Ziemią. W 2006 roku podjęto kolejną próbę - sonda dokonała odkrycia zbiorników z cieczą. Tytan okazał się „zimnym bliźniakiem Ziemi” i jeśli się ogrzeje, jest nadzieja, na powstanie życia na tym księżycu. Naukowcy przewidują hipotetyczne warunki: atmosfera zacznie się ogrzewać, co spowoduje miarowy wzrost temperatury, góry lodu zaczną się topić, woda zastąpi metan. Ta chwała księżyca będzie jednak krótka i ma nastąpić dopiero po zakończeniu życia Słońca – za około 5,5 mld lat.


Ruch planet uniemożliwia kalkulacje pola grawitacyjnego, aby możliwym było skuteczne przewidywanie, gdzie znajdą się w późniejszych latach oraz co teoretycznie może się z nimi stać, dlatego jako ludzie – jesteśmy unikatami.


Odc. 2. Warunki życia


Epizod rozpoczyna preludium w postaci wstawki ukazującej planety z towarzyszącą przepiękną kompozycją muzyczną.

W 2005 roku rozpoczęła się misja, której zadaniem jest znalezienie warunków podobnych do ziemskich. Wypełnia ją Mars Reconnnaissance Orbiter, który zbiera więcej informacji niż wszystkie poprzednie misje. Obecnie znamy już 99% powierzchni planety Marsa, sonda okrążyła planetę ponad 60 tysięcy razy. Odkryto depozyty minerałów, które powstały w kominach hydrotermalnych, czyli szczelinach w obiekcie astronomicznym, przez które wydostaje się ciepła woda, co potwierdza hipotezę o warunkach niegdyś sprzyjających do życia. Aby ostatecznie zamienić hipotezę w tezę potrzebne jest osobiste odnalezienie mikrobów.


Na Marsie doszło do oziębienia klimatu, wzrosły erupcje wulkaniczne, co spowodowało największy wodospad w Układzie Słonecznym. Prawdopodobną przyczyną, jaka wywołała te zmiany, jest jądro planety. Kolejna sonda, poruszając się po orbicie eliptycznej Marsa, ma zbadać klimat. Wiadomo już, że marsjańska atmosfera ulatnia się, a temperatura na powierzchni znacznie spadła. Ziemia zachowuje barierę ochronną, którą obrazują zorze. Mars również posiadał taką tarczę. Jednak ok. 3,5-4 mld lat temu zorze czerwonej planety zaczęły blednąć, w miarę zanikania pola magnetycznego. W tym czasie błękitna planeta ulegała przekształceniu – pierwotne sinice wytwarzały tlen do atmosfery, zapoczątkowując ekosferę. Mniejsze od ziemskiego jądro Marsa szybciej zakończyło swój los.


Prywatna inicjatywa Elona Muska, Space X, zakłada wysłanie statku kosmicznego najnowszej generacji. Przygotowania obejmują również czteroosobową załogę. Założenie miliardera obejmuje przekonanie, że nie możemy być sami we wszechświecie.


Odc. 3. Ojciec chrzestny wszystkich planet


Jowisz, największa z planet, swój marmurkowy wygląd zawdzięcza wiatrom szalejącym wśród chmur. Oddalona od Ziemi o 780 mln km planeta wywiera wpływ także na trzeci obiekt od Słońca, zwana jest „ojcem chrzestnym planet”. Asteroida, która przebyła tak długą drogę, spowodowała krater w Arizonie. Przyciąganie na tym gazowym olbrzymie jest sześciokrotnie silniejsze właśnie dzięki masie Jowisza. 5 mld lat temu była to pierwsza planeta w naszym Układzie Słonecznym. 4,5 mld lat temu orbita planety zaczęła się zmieniać a jego wędrówka wpłynęła na młode planety, w tym Ziemię.


Wiedza naukowa znacząco różni się od hollywoodzkich wizji przestrzeni kosmicznej – w obecnym stanie pas asteroid jest do przebycia. Dotarła tam sonda, która dostarczyła informacji na temat planety karłowatej. Ceres ma na swojej powierzchni osady soli, co oznacza, że pod cienką skorupą, która okala skalne jądro, znajduje się lód. 4,5 mld lat temu woda na planecie występowała w stanie ciekłym, w postaci oceanów słonej wody. Potężne pole grawitacyjne Jowisza zahamowało rozwój Ceres na etapie wczesnego dojrzewania.


Io to największy księżyc gazowej planety, a jego powierzchnię pokrywają liczne wulkany i ciekła lawa. Zachodzi na niej proces wulkanizmu, czyli grzanie pływowe, które powstaje wskutek rezonansu orbitalnego, przez co księżyc posiada eliptyczną orbitę: wytwarza się energia cieplna, dlatego lawy są płynne, wulkany wybuchają a Io co pewien czas zbliża się do drugiego księżyca Jowisza – Europy. Rajd planety wpłynął również na formowanie się Ziemi.


Saturn powstał w mrokach układu jako druga co do wielkości planeta gazowa, wprowadzając wielkie zmiany. Planeta wpłynęła na Jowisza, a ich interakcje zadecydowały o zamrożeniu większego obiektu, dzięki czemu mogły powstać planety wewnętrzne, czyli Merkury, Wenus, Ziemia i Mars, czyniąc z Jowisza dyrygenta orbitowania naszego Układu Słonecznego – to właśnie „ojciec chrzestny” spowodował epokę lodowcową i wyginięcie dinozaurów, jednocześnie jego pole grawitacyjne działa jak tarcza, chroniąc nas.


Odc. 4. „Życie z dala od Słońca: Saturn”


Saturn to również unikalna planeta ze względu na zamarzniętą wodę – lód jest podstawowym budulcem pierścieni wokół planety, która przeszła jedno z największych przekształceń. Obiekt powstał z tych samych składników, co Ziemia: skalno-lodowych odłamków w kosmosie. Okruchy mieszały się i łączyły w bryły, jednak Saturn formował się poza tzw. linią śniegu, przez co woda istnieje tylko w formie stałej, stając się materiałem. Młody Saturn został gigantem rosnąc i stając się planetą innego typu ze względu na gaz – zaczął zdobywać atmosferę, ale odmienną od ziemskiej. Ogromna grawitacja pozwoliła na przyciągnięcie wodoru i helu, co wpłynęło na powierzchnię obiektu.


W 1977 roku wysłano sondę Voyager 2, której 4 lata zajęło dotarcie do celu, by zdobyć cenne informacje: wielokrotnie silniejsze błyskawice występujące na Saturnie powodują powstanie diamentów z metanu, które pod wpływem ciśnienia szybko zmieniają się w ciecz. Jak ciecze zachowują się również gazy, dlatego zapewniają energię i ciepło planecie.


20 lat później wysłano sondę Cassini, która uwieczniła ikoniczną transformację Saturna, jaką są pierścienie. Powstały 4,5 mld lat temu, już po powstaniu planety. Wokół niej krążą 62 duże księżyce i wiele mniejszych, tworząc „miniukład słoneczny”. Wśród nich znajduje się Mimas – wyglądem przypominający Gwiazdę Śmierci z „Gwiezdnych wojen” George’a Lucasa.


Księżyce są lodowe i z tego samego budulca, co pierścienie. Nazwa planety odziedziczona po mitologicznym bogu plonów jest utożsamiana również z Kronosem pożerającym swoje dzieci – to samo spotkało jeden z księżyców Saturna, który znajdował się zbyt blisko orbity planety i gdy nie mógł już dłużej opierać się jego polu grawitacyjnemu, został „pożarty”. Wizualizacja zobrazowała, jak ponad 1,5 mln ton rozsypało się wokół obiektu. Ze względu na prędkość, zaledwie kilka dni zajęło dawnemu księżycowi otoczenie planety, tworząc pierścień ukształtowany przez pole grawitacyjne planety. Księżyce znajdujące się pomiędzy kręgami utworzyły puste pola dzieląc jeden pierścień na wiele.


Sonda Cassini odkryła znajdujący się za pierścieniami księżyc Encelades o wielkości Islandii. 24 lata później, sonda ponownie okrążyła w pełni lodowego satelitę, przelatując obok lotnego oceanu słonej wody. Istnieje prawdopodobieństwo, że na Enceladusie występują prymitywne formy życia, ponieważ na księżycu są obecne wszystkie składniki potrzebne do ich powstania. Dzięki kominom hydrotermalnym wciąż występującym na Ziemi można przewidzieć rozwój tych form na księżycu Saturna, z zastrzeżeniem, że mogą rozwinąć się w inny sposób niż te, które występują w ekosystemie na dnie oceanu ziemskiego. 15 sierpnia 2017  roku sondzie skończyło się paliwo i została wysłana w stronę orbity planety, aby nie naruszyć środowiska Enceladusa. Cassini została pochłonięta w ten sam sposób, co księżyc odpowiedzialny za powstanie pierścieni Saturna.


Odc. 5. „W ciemność. Lodowe światy”


Uran to blada, niebieska kropla w ciemnym kosmosie, za którą znajduje się Neptun a na samym końcu Pluton, planeta karłowata, która straciła swoją nazwę. Odległe położenie ostatnich planet zaliczanych do naszego Układu Słonecznego sprawia trudności w dotarciu do najdalej położonych obiektów. Dodatkowym utrudnieniem jest prędkość przemieszczania się, która powoduje, że sama „wizyta” sondy trwa tylko kilka godzin, ale zebrane przez nią dane są bezcenne. W dotarciu do celu pomagają inne planety.


Raz na 175 lat planety zewnętrzne ustawiają się w linii prostej, umożliwiając dotarcie do Urana i Neptuna. Do takiego zdarzenia doszło w 1977 roku i wysłany tam Voyager 2 dotarł do Jowisza po dwóch latach. Jego grawitacja popchnęła sondę dalej i kolejne dwa lata później wykonane zostały zdjęcia pierścieni Saturna. Cztery miesiące później, po 9 latach od startu – sonda dotarła do Urana. Z zewnątrz planetę otaczają gazy, dziesięć formacji chmur. Temperatura wynosi -224°C, jest to najzimniejsza planeta w całym Układzie Słonecznym. Uran również posiada pierścienie, ich materia jest nieznana. Jeden z pierścieni, Epsilon, ma dwa księżyce: Kordelię i Ofelię, które go utrzymują, dlatego są nazywane księżycami pasterskimi.


Neptun jest masywniejszy nawet od Urana. Pogoda jest dynamiczna, występują tam najgwałtowniejsze wiatry. Planeta jest też cieplejsza od Urana i emituje więcej ciepła niż sama dostaje od Słońca, co tłumaczy występowanie burz. Nie występuje powierzchnia stała w postaci gór i lądów hamujących przepływ powietrza, co tłumaczy zjawisko silnych wiatrów. Jeden z księżyców Neptuna, Tryton, mógł być w przeszłości planetą uchwyconą w pas grawitacyjny Neptuna i obecnie krąży po jej orbicie. W 2006 roku wysłano sondę New Horizons, która po prawie dziesięcioletniej podróży dotarła do Plutona, a nawet dalej.


O statusie planety karłowatej zadecydowały obserwacje z kosmicznego teleskopu Hubbla oraz wytyczne ustalone przez Międzynarodową Unię Astronomiczną: obiekt astronomiczny musi okrążać gwiazdę, jego wygląd musi być kulisty oraz wpływać na przestrzeń wokół swej orbity – Pluton nie spełnia ostatniego punktu definiującego planetę – nie odrzuca od siebie małych elementów, jednak jest tak tytułowany przez prof. Coxa, który nie umniejsza znaczenia planety karłowatej, badacz podkreśla, że obszar wciąż jest godny prowadzenia badań. Jednak ten czynnik nazywania planet jest o tyle istotny, że w przypadku jego odrzucenia, za planety można uznać inne, pomniejsze obiekty. Do takich odkryć zalicza się, Eris, o objętości Plutona. Zdjęcia wykonane przez sondę dostarczyły wielu odkryć: Pluton to obiekt dynamiczny, o ujemnej temperaturze. Jego sercem jest Tombaugh Regio, gigantyczna równina zmrożonego azotu i tlenku węgla. Pas z czystego lodu wznosi się nad równiną. Region Sputnik Planitia nie ma kraterów, jest powierzchnią gładką. Skan dokonany przez sondę ujawnił pięcio- i sześciokątne kształty pokrywające skorupę z lodu. To wzory charakterystyczne dla konwekcji – źródło ciepła unosi lód, który unosi się i ponownie osiada, wpływając na powierzchnię. We wnętrzu Plutona znajdują się pierwiastki radioaktywne. Przypuszcza się, że możliwe jest występowanie ciepłego oceanu, ponieważ sonda wykonała zdjęcia jedynie połowy planety. Odkryła jednak niesamowite zjawisko – atmosfera Plutona świeci w mroku.


W ciągu 50 lat badań kosmosu, dotarliśmy do wszystkich planet w Układzie Słonecznym. Ich historia to zapis niekończących się zmian.

 

„Planety” to wspaniała opowieść zawierająca informacje z zakresu astronomii, fizyki, chemii czy biologii. Efekty wizualne pozwalają poczuć kosmiczną przestrzeń. Zdjęcia archiwalne obrazują zmiany, jakie zaszły w ciągu półwiecza – rozwój techniki pozwolił sięgnąć gwiazd w wymiarze obfitującym w szczegóły, chociaż wzmagają apetyt na kolejne odkrycia.

 

Doskonała produkcja BBC Earth umożliwia zrozumienie procesów, jakie zachodzą na Ziemi. Historia powstania Układu Słonecznego została mistrzowsko zwizualizowana, dostarczając nieziemskich przeżyć.