Pregled posta

RAZVOJ ŽIVOTA U NAŠEM SOLARNOM SISTEMU I POGLED NA BUDUĆNOST

slika: internet

Mislim da s obzirom na pitanja postanka i razvoja života na planetu Zemlja kao i na drugim planetima našeg solarnog Sistema treba imati u vidu kako je riječ o ogromnoj vremenskoj skali kozmosa kao također i o jednom beskonačnom procesu kozmičkog stvaranja gdje se život svagda stalno obnavlja u jednoj sukcesiji rađanja, nastajanja i smrti, sukcesiji koja je data u obliku kruga svih krugova gdje se smjenjuje prošlost, sadašnjost i budućnost i ponovo naslućuje budućnost, sadašnjost i prošlost.

Na krugu u kojem se uvijek vraćamo na ono mjesto od kojega smo krenuli što je od Nietschea poznato zapadnom čovjeku kao koncept vječnog povratka istog i ti se momenti sukcesije ili epohe kozmičkog životnog razvoja mjere milijardama godina, a naše ljudsko postojanje kao jedan mali i kratki isječak vremena u geološkoj povijesti Zemlje i cjelokupnoj povijesti našeg solarnog sistema. Odatle i stajalište kako čovjek ne može u potpunosti shvatiti istinu te povijesti kao što ne može niti predvidjeti sa potpunom sigurnošću buduće događaje, ali može dati jednu približnu sliku koja je jako daleko od nekih konačnih apsolutnih istina.

Mi ćemo u ocrtavanju glavnih tendencija razvoja života u našem solarnom sistemu krenuti od trenutnih najvažnijih spoznaja i nacrta ili scenarija razvoja našeg solarnog sistema:

Danas se općenito vjeruje među znanstvenicima i astronomima, da je naš Kosmos, prostor, vrijeme i materija, da su oni nastali u „big bangu“ ili u procesu „velikog praska“, u procesu izmedu 15 do 20 milijardi godina. Znanstvenici su danas spremni prihvatiti ovu teoriju. Međutim , ono što mi ne znamo je, naravno, odgovor na pitanje kako i zašto se ovaj proces „velikog praska“ dogodio. Ponekad se čini da je prihvaćanje ove teorije zauzimanje jedne nejasne pozicije, ali mi ne možemo, a da ne uzmemo u obzir mipljenje većine znanstvenika i astronoma koji prihvaćaju ovu teoriju makar i sa izvjesnom skepsom, jer glavni problem je upravo iznaći neku novu vrstu zadovoljavajuže teorije ili neku bolju alternativu.

Mi danas znamo, da su galaksije formirane u dugom kozmičkom procesu i da su zvijezde nastajale u tim galaksijama. Starost našeg Sunca procjenjuje se na otprilike 5 milijardi godina i stoga možemo reći, da to nije "prva generacija" zvijezda. Nema nikakve sumnje, da je planet Zemlja mlađi od Sunca i doista možemo fiksirati njegovu starost prilično precizno na otprilike 4,5 milijardi godina metodom radioaktivnog sata. Rezultati radioaktivnog datiranja može danas izgledati definitivan.

Neke su stijene Zemlje stare 4,5 milijardi godina i možemo se vratiti unazad upravo toliko zahvaljujući fizikalnim mjerenjima. Medutim, prije samo nekoliko decenija ove su fizikalne ideje bile posve izvan našeg domašaja. Na primjer, Lord Kelvin, veliki fizičar Engleske viktorijanskog doba, procjenjivao je starost naše planete na svega 10 milijuna godina. On je razmišljao koliko dugo je Zemlja sa sadašnjom temperaturom, ako je na početku stvaranja bila topla kao naše Sunce. Danas, dakle, sa potpunom vjerojatnošću možemo tvrditi, da je planet Zemlja star 4,570 milijardi godina i da smo ovim podatkom prilično blizu punoj istini. Nama se, doduše, ovaj raspon može činiti velikim, ali naši povijesni periodi samo su vrlo male sekvence na velikoj vremenskoj skali Univerzuma.

Prvu znanstvenu teoriju o postanku našeg planetarnog sistema dao je 1796. godine Piere Simon de Laplace koju danas poznajemo pod imenom „Nebularna hipoteza“. U izvjesnom smislu Laplace je uobličio već od ranije postavljene ideje njemačkog filozofa Imanuela Kanta i to iz njegova rada „Teorija neba“ iz 1755. Godine, ali su sada te ideje dobile na fizikalnoj konkretnosti i jasnoći.

Laplace je stoljećima kasnije otpočeo sa slikom, da je veliki plinoviti oblak oblika velikog diska u sporoj rotaciji. Ovaj je disk radio, on je djelovao unutar općeg evolucijskog kretanja dokončavajući svoje kretanje sa centralnim Suncem, planetima i njihovim satelitima. Laplace je pretpostavljao, da se žarki disperzivni plinoviti oblak sažimao u Kosmosu i da je vrijeme obrtanja raslo, dok centrifugalna sila na rubovima nije postala jednaka gravitacijskom privlačenju. U tom stanju, prsten kosmičkog materijala koncentrirao se oko glavne mase i postupno kondenzirao u planete. Taj se proces dalje nastavljao i sljedeći korak bilo je stvaranje drugog planeta; proces se ponavljao iznova dok konačno nije nastalo centralno tijelo, Sunce. Najudaljenije planete ujedno su i najstarije, a Merkur, planet najbliži Suncu, najmlađi je član Sunceve obitelji.

Na prvi pogled, „Nebularna hipoteza“ izgledala je prilično jednostavna i bila je ona općenito prihvaćena za mnogo godina, dok naposljetku nije iskazala neke slabosti kada se ta teorija promatra sa čisto matematičkog stajalisšta. Disperzivni materijal tijekom vremena, smanjujući se ne mozže formirati odvojene prstenove. Čak i da može ti prstenovi, smatra se ne mogu se kondenzirati u planete.

Druga poteškoća sastoji se u tome kako mi vjerujemo, da taj promordijalni oblak ima inerciju. U tom slučaju orbite planeti imaju mjesto na sunčevom ekvatoru, ali to nije slučaj - orbita Zemlje na primjer u otklonu je od ekvatorijalnog mjesta u odnosu na Sunce za punih 7 stupnjeva, a orbita Merkura je u odnosu na našu za sljedećih sedam stupnjeva. Međutim, također postoje i druge poteškoće ozbiljnije naravi. Ako gledamo neko tijelo koje se okreće oko drugog i zamislimo li zajedno njihovu masu, njihovu udaljenost i njihovo kretanje, dolazimo do onog što nam je danas poznato kao kutni moment. To je fundamentalni princip, da kutni moment može biti transferiran, ali nikada uništen. Prema Kant-Laplaceovoj teoriji, svi kutni momenti u zavisnosti su od Sunca, a to znači da planeti moraju izvorno biti sadrzani u plinovitom oblaku. Danas znamo, kutni moment u našem Sunčevom sistemu je u 4 gigantske planete: Jupiteru, Saturnu, Uranu i Neptunu, ali prema „Nebularnoj hipotezi“ mi možemo očekivati, da pronađemo kutni moment koncentriran u našem Suncu. To može značiti, da Sunce može rotirati prililno brzo. Međutim, Sunce rotira sporo i treba preko 25 zemaljskih dana za jedan puni obrtaj. Iako je Sunce 745 puta masivnije od svih planeta uzetih zajedno, ono ima samo 0.5% kutni moment cjelokupnog Sunčevog sistema.

Krajem 19. stoljeća matematičari i astronomi inaugurirali su „Nebularnu hipotezu“ sa mnogo žestokih napadaja tako, da je ova teorija izgledala kao jedna znanstvena građevina pogodna kritici. Sljedeća značajna teorija uzela je u obzir oboje: Sunce i kretajuću zvijezdu. Prvu od tih tidal teorija promovirali su Amerikanci Chamberlin i Moulton 1900. godine.

Kosmos i kosmicki prostor vrlo su rijetko naseljeni. To znači da sraz ili bliski susret izmedu dvije zvijezde mora biti zaista vrlo rijedak kosmički dogadaj barem u ovom dijelu naše galaksije. Istovremeno bliski susret zvijezda ne može biti izvan određenih pravila. Prema Chamberlin-Moultonovoj teoriji zvijezda je prolazila blizu Sunca i tada su stale vladati velike gravitacijske interakcijske sile. Materija privučena Suncem rezidualno je oblikovala oblak nakon što je ta supstancija regresivno ostala na distanci. Materijal iz oblaka počeo se kondenzirati u mala nebeska tijela ili "planetozimale"; oni su se postupno kombinirali u veća nebeska tijela i konačan rezultat je naš Sunčev sistem kakvog danas poznajemo.

Jedan planetozimal imao je veći dijametar i svojom vlastitom gravitacijskom silom postao je dovoljno jak, da prikupi dodatni materijal rastući tako prilično brzo. Na nesreću po samu ovu teoriju, ona je pretpostavljala kako ovaj proces mora teći pod izvjesnim uvjetima, da planetozimal ne možče na početku postati dovoljno masivan za proces prikupljanja materijala.

Visoka temperatura materijala koji je odvučen od Sunca morala je napraviti disperzivni plinoviti oblak mnogo prije, nego što se ta supstanca počela kondenzirati. Sir James Jeans je prepoznao ovu poteškoću i radio je na tome da modificira tidal teoriju na način da se planete kondenziraju u cigari nalik oblik koji je nastao prolaskom zvijezde u blizini našeg Sunca.

Sir James Jeans je tako pretpostavio, da su najveće planete, Jupiter i Saturn, u sredini našeg Suncevog sistema, dok manje planete oblikuju rubne dijelove cigare na krajevima. Neka vrsta sličnog procesa dogodila se i sa satelitskim obitlejima velikih planeta.

U pokušaju da unaprijedi ovu teoriju Harold Jeffreys je sugerirao, da je strana zvijezda zapravo bila žrtva koja je potom eksplodirala. Ideja nije bila nova i ova teorija je i danas na djelu kao i razne druge kolizione teorije, ali činjenica je da mi još uvijek nemamo odgovor na pitanje o postanku našeg Sunčevog sistema.

Sunčevi ili pak zvjezdani parovi prilično su dobro zastupljeni u nasšoj galaksiji. Zovu se binarni sistemi i ima ih različitih vrsta. Spomenuo bih ovdje tako slučaj binarnog sustava Mizar u sazvježđu Velikog Medvjeda; Altar je druga zvijezda ovog sustava. Sirius, prividno najveća zvijezda na noćnom nebu, također ima binarnog partnera. Možemo li, dakle, pretpostaviti kako je naše Sunce bilo jedna komponenta binarnog sustava? Russell je u to vjerovao sve dok na scenu nisu stupile kolizione sile i tako se onda od fragmenata oblikovao naš planetarni sustav. Lyttleton je smatrao, da je strana zvijezda bila dio binarnog sustava, a destrukcijom nastao materijal potreban za formiranje planeta, formirao je planete u dugom procesu. Fred Hoyle je pak držao, da je Sunčev partner vremenom eksplodirao kao supernova izbacujući mnogo materijala od kojeg se kasnije mogao formirati planetarni sustav.

Bez obzira na svu raznolikost ovih stajališta, danas je malo dokaza koji bi vjerodostojno potkrijepili ove hipoteze. Danas se ipak mnogo više pažnje poklanja teoriji Gerarda Kuipera koji igra važnu ulogu u istraživanjima prvih početaka nastanka planetarnog sistema u kosmičkom prostoru. Kuiper drži solarni sistem degeneracijom binarnog sustava u kojem se masa nije kondenzirala u jednostavno nebesko tijelo, nego se ekstenzivno protegnula u prostoru tako da je nastao rezultat jedna zvijezda okružena velikim brojem kondenziranih tijela ili protoplaneta. Cjelokupna masa protoplaneta može se računati na oko 1/10 mase Sunca. Jednom formirani protoplaneti dobivaju formu planeta kakve danas znamo odvlačeći ostali materijal i ostavljajući ostatak solarnog oblaka duboko dalje u kosmos.

Na žalost, danas ne poznajemo dovoljno dobre razloge za vjerovanje da je Sunce ikada bilo dio binarnog sustava, degeneriranog ili nekog drugog. Stoga je prirodno da se danas znanstvenici i astronomi nanovo vraćaju originalnoj Nebularnoj hipotezi Laplacea i Kanta. Naravno, ove su nove teorije vrlo diferencirane u detaljima, ali one ne involviraju stranu zvijezdu ili hipotetičke binarne sustave.

Naša galaksija ima spiralan oblik i to nije neobično, jer su spiralne galaksije vrlo često visoko zastupljene u našem kosmosu. Složeno kretanje pod pritiscima pojavljuje se kao uzrok takvom obliku. Mi živimo u regiji koja je izložena djelovanju tih pritisaka u kojem djelovanje gravitacijskih sila uzrokuje kondenziranje oblaka materijala koji se oblikuje onda u veće fragmente. Naše Sunce bilo je jedan takav fragment- početno ne kao zvijezda, već kao lećasti oblak ili nebula koja će kasnije postati masa sadašnjeg Sunca i čiji je promjer bio veći od orbite današnjeg Neptuna.

Temperature su rasle na nekoliko desetina tisuća stupnjeva i lećasti oblak počinje se razdvajati na dva dijela: na unutrašnje "protosunce" mnogo veće i mnogo veceg opsega. Eventualno je temperatura rasla u centru do visokih raspona i to je bilo dovoljno, da se pokrenu snažni nuklearni procesi. Protosunce je počelo sijati i počinje bivati pravom zvijezdom. Vrijeme potrebno, da plinoviti oblak postane zvijezdom mjeri se danas na stotine milijuna godina. Međutim, što se događa sa ostatkom prvobitnog oblaka? Ostatak materijala formirao je planete i novi mali svjetleći nebeski objekti počinju formirati "protoplanete". Kada su postale dovoljno masivne privukle su ostatak materijala. U blizini Sunca, gdje su temperature bile visoke, laki materijali su isparili i to je razlog zašto su unutrašnji planeti uglavnom stjenoviti. Međutim, tamo gdje su temperature bile manje ti elementi nisu isparili, već su se kondenzirali u centru formirajući 4 gigantska planeta.

Naravno, ovo je samo jedna jednostavna interpretacija događaja koji su se dogodili, ili bolje, sto znanstvenici misle da se dogodilo. Cinjenica da se solarna nebula razvila iz lecastog oblaka objasnjava zasto se planete krecu prema istom planu; mi mozemo, zato,objasniti razloge zasto su unutrasnje planete tako razlicite od gigantskih planeta i zasto je distribucija kutnog momenta takva kakva jest. Mi takoder tako mozemo objasniti mnoge dogadaje koji su povezani sa kometama koje su vjerojatno vrlo stare i vrlo jednostavno ispuštene iz glavnog pravca formacije.

I konačno moram reći, da postoji jedan vrlo važan rezultat u ovim pitanjima o postanku našeg Sunčevog sistema. Ako bi putujuća zvijezda bila involvirana u formiranje planetarnog sistema, naš Sunčev sistem bio bi vrlo rijedak u kosmosu; zvijezde su pravilno raspoređene na svojim mjestima u Univerzumu tako da je zvjezdani događaj iznimno rijedak, ali ako su planeti producirani iz solarne nebule, to ima razloga za pretpostavku kako su slični sistemi nesto obično i često u kosmosu.

To također znači da je i život na drugim planetima drugih solarnih sistema također nešto obično i često u kozmosu. Rekli smo, da je naše Sunce bilo lećasti oblak ili nebula i da su temperature rasle što je dovelo do razdvajanja na unutrašnje protosunce i na protoplanete. U daljnjem kozmičkom procesu oni planeti koji su u blizini Sunca zahvaljujući visokim temperaturama postali su stjenoviti, jer su laki materijali isparili. Međutim, tamo gdje su temperature bile manje ti elementi nisu isparili, već su se kondenzirali i stvorili mogućnost nastanka života i to na 4 gigantska planeta ili na najudaljenijim planetima kao što je Pluton koji je najstariji planet sunčeve obitelji. Danas znamo na primjer da je Pluton ...

„Like other Kuiper belt objects, Pluto is primarily made of ice and rock and is relatively small . about one-sixth the mass of the Moon and one-third its volume.“

I također da je njegova unutrašnja struktura...

„Pluto's density is 1.860±0.013 g/cm3. Because the decay of radioactive elements would eventually heat the ices enough for the rock to separate from them, scientists expect that Pluto's internal structure is differentiated, with the rocky material having settled into a dense core surrounded by a mantle of water ice. The diameter of the core is hypothesized to be approximately 1700 km, 70% of Pluto's diameter. It is possible that such heating continues today, creating a subsurface ocean of liquid water 100 to 180 km thick at the core–mantle boundary. In September 2016, scientists at Brown University simulated the impact thought to have formed Sputnik Planitia, and showed that it might have been the result of liquid water upwelling from below after the collision, implying the existence of a subsurface ocean at least 100 km deep.“

Uz temperature koje na ekvatoru padaju ispod 200 stupnjeva Celzijusa, ali otvaraju mogućnost postojanja organskih spojeva na niskim temperaturama.

Međutim, kako su temperature padale tako se život povlačio sa vanjskih planeta prema unutrašnjim i tu prije svega mislimo na Mars i Zemlju, dok se na vanjskim planetima život povlačio prema morima kao što je to možda slučaj sa Ganimedom i Callistom ili se pak život razvijao u obliku jednostavnih organskih spojeva na niskim temperaturama kao što je to možda danas slučaj sa Plutonom.

Daljnji jako važni moment razvoja našeg solarnog sistema s obzirom na problematiku postojanja života na planetama je svakako buduće oblikovanje planetarnih prstenova i to od satelitskih susjeda kao što je to na primjer već slučaj sa Saturnom ili Uranom i što će vjerojatno biti slučaj u daljoj budućnosti sa Jupiterom i Neptunom koji su prstenovi unekoliko Tesline zavojnice koje induciraju električnu energiju na površinama planeta i na taj način omogućuju pojavu složenijih bioloških struktura i spojeva.

I konačno postoji i epoha kada naše Sunce postaje red giant koji dopire do zemljine orbite tako da život na unutrašnjim planetama nestaje, ali se dalje zatopljavanjem vanjskih planeta život povlači na primjer prema planetama Kuiperova pojasa.

Zadnja epoha prema našim današnjim astronomskim spoznajama je svakako epoha kada naše Sunce doživljava svoj životni kraj kao bijeli patuljak, ali moramo dodati - kojeg prate hladni planeti s obrazovanim prstenovima na kojima je inducirana električna energija i koja uz električna pražnjenja omogućuje jednostavni biološki život sa jednostavnim biološkim spojevima na niskim temperaturama. U tom smislu naše se današnje spoznaje kreću u pravcu spoznaja, da će u svojoj kasnijoj fazi helij koji je u jezgri Sunca početi da se fuzionira sa ugljikom iz kojih razloga će se smanjiti jezgra.

Sa smanjenom jezgrom i vanjskim slojevima koji se sve više šire Sunce će se razdvojiti na dva dijela. Od vanjskih slojeva nastat će planetarna maglina, a od jezgre će nastati bijeli patuljak veličine današnje Zemlje gdje je jedan kubni centimetar težak nekoliko tona. Ova epoha razvoja našega solarnog sistema također pretpostavlja postojanje bijelog patuljka i planetarnih pratitelja s obrazovanim prstenovima i gdje pojava jednostanog biološkog života u obliku jednostavnih organskih spojeva na niskim temperaturama pobjeđuje nad slikom kraja života kozmosa kao totalne praznine.

Naravno, postoji i još jedan krajnji scenarij, a taj je da naše Sunce kada postane bijeli patuljak bude okruženo prstenovima postalima od planeta koji su kružili oko njega. U tom slučaju to nebesko tijelo veličine današnjeg planeta Zemlja bilo bi poput magneta oko kojeg stoje zavojnice odnosno prstenovi koji omogućuju induciranje električne energije po površini tog tijela.

Post je objavljen 22.10.2019. u 09:16 sati.