Odległe światy

Próbując dokonać chemicznej analizy składu planet, których nawet nie daje się zobaczyć, naukowcy poszukujący pozaziemskiego życia muszą pamiętać, że owo życie może mieć zupełnie inną postać niż to znane z Ziemi. I tak np. brak wzrostu podczerwonej składowej widma nie musi oznaczać, że nowa ziemia jest pozbawiona życia: u nas też rozwój życia o miliardy lat wyprzedzało pojawienie się roślinności pokrywającej kontynenty i produkującej chlorofil. Ewolucja biologiczna jest ze swej natury tak nieprzewidywalna, że nawet gdyby życie pojawiło się na planecie dokładnie takiej samej jak Ziemia i w tym samym czasie, co tu, dziś niemal na pewno bardzo różniłoby się od naszego.

Naukowcy szukają nie tylko takich planet pozasłonecznych, które przypominałyby współczesną Ziemię, ale i podobnych do Ziemi z przeszłości lub takich, jaką mogłaby się stać. – Współczesna Ziemia jest przypuszczalnie najgorszym wzorcem do poszukiwania życia w układach pozasłonecznych – zauważa Caleb Scharf, dyrektor Centrum Astrobiologii na Uniwersytecie Columbia.

Dawniejszym odkrywcom nie było łatwo badać głębiny oceanów, kreślić mapy niewidocznej strony Księżyca czy szukać śladów oceanów pod zamarzniętymi powierzchniami jowiszowych księżyców. Dzisiejszym nie będzie łatwo odnaleźć życie na planetach wokół innych gwiazd. Mamy jednak podstawy, by wierzyć, że w kosmosie istnieją miliardy takich planet, kryjących w sobie nie tylko nieznaną nam dziś wiedzę, ale i poszerzających granice ludzkiej wyobraźni.

Polscy łowcy planet

Liczba planet odkrywanych przy obcych gwiazdach rośnie z roku na rok, ale do historii przejdzie odkrywca pierwszej – Aleksander Wolszczan. Ironią losu jest, że polski astronom znalazł pierwsze planety poza Układem Słonecznym, wcale ich nie szukając. Celem jego obserwacji były nowe gwiazdy neutronowe zwane pulsarami. Te kosmiczne latarnie wysyłają w przestrzeń radiowe sygnały z taką regularnością, że można według nich nastawiać atomowe zegary. Ale rytm odkrytego przez Wolszczana pulsara PSR B1257+12 coś zakłócało. Można było złożyć to na karb niedokładności przyrządów lub pomiarów, ale badacz w przebłysku geniuszu pomyślał, że zakłócenie może być efektem obecności w pobliżu gwiazdy mniejszych ciał – krążących wokół niej planet. Szczegóły odkrycia opublikował w 1992 r. w Nature. Współautorem pracy był Kanadyjczyk Dale Frail, który ustalił precyzyjne położenie pulsara w konstelacji Panny, tysiąc lat świetlnych od nas. – Po części ten układ planetarny jest kopią Układu Słonecznego, choć w pomniejszonej skali – konkluduje prof. Wolszczan. Ale życia podobnego do ziemskiego prawie na pewno tam nie ma, bo pulsar emituje promieniowanie śmiertelne dla żywych istot. Co więcej, energia tego promieniowania powinna przeciwdziałać tworzeniu się samych planet, przynajmniej na zasadach, na jakich powstawały w naszym Układzie, czyli z obłoku gwiezdnego pyłu, który zagęszczał się, wirując wokół macierzystej gwiazdy. – Istnienie pulsarowych planet może dowodzić, że skaliste globy często rodzą się w kosmosie, skoro tworzą się nawet w tak trudnym otoczeniu – mówi prof. Wolszczan.

Wolszczan uświadomił nam, że Układ Słoneczny nie jest w kosmosie wyjątkowy, a jego przełomowe odkrycie było kamyczkiem, który poruszył lawinę. W poszukiwanie nowych Ziem szybko zaangażowały się wielkie agencje kosmiczne i prestiżowe ośrodki naukowe.

Inny nasz rodak, Bohdan Paczyński (zmarły dwa lata temu profesor Uniwersytetu Princeton), wpadł na nowy pomysł, jak odkrywać na niebie obiekty małych rozmiarów (np. czarne dziury lub właśnie planety), których nie widać, bo nie świecą lub świecą bardzo słabo. Otóż jeżeli taki ciemny obiekt znajdzie się na drodze promieni światła z odległej gwiazdy, to zakrzywi ich bieg. Zadziała jak soczewka (astronomowie mówią – grawitacyjna) i na chwilę wielokrotnie wzmocni blask gwiazdy. Samej soczewki nie widać, ale porównując parametry obserwowanej gwiazdy przed i w trakcie zjawiska, można odczytać, czy to, co ugięło jej promieniowanie, było planetą.

Do poszukiwania soczewek grawitacyjnych jako pierwsi zabrali się astronomowie z Obserwatorium Uniwersytetu Warszawskiego w ramach projektu OGLE. Zrobili to, o czym żaden astronom dotąd nie myślał. Ponieważ nie sposób przewidzieć, gdzie pojawi się soczewka i która z milionów gwiazd dzięki niej nagle pojaśnieje, Polacy zamiast obserwować tylko jedną gwiazdę, jak to dotychczas robiono, fotografowali od razu duży fragment nieba, a potem go przeszukiwali. Każdej nocy dzięki komputerom mierzyli i analizowali jasność wielu tysięcy gwiazd jednocześnie. Przypominało to trochę szukanie igły w stogu siana, ale przyniosło spektakularny sukces.

Kiedy w 1999 r. redakcja Nature wybrała najbardziej znaczące prace z dziedziny fizyki, które ukazały się na łamach tygodnika, obok tekstów m.in. Einsteina i Roentgena znalazł się też artykuł prof. Wolszczana o pierwszej pozasłonecznej planecie. Dziś odkrywanie takich obiektów stało się codziennością. Czy dożyjemy czasów, gdy na jednej z nich znajdziemy życie? I czy to życie będzie takie, jakiego szukaliśmy?