Strona z tekstami
Co jest potrzebne, aby istniało życie takie jak nasze?






Od czego, według dzisiejszej wiedzy, zależy nasze życie na Ziemi?

Sięgnijmy najpierw do porównań przytoczonych przez Hoimara von Ditfurtha w książce "Dzieci Wszechświata".
Pomniejszenie Układu Słonecznego 100 milionów razy spowodowałoby, że Ziemia miałaby średnicę pomarańczy - 12 cm. Księżyc o średnicy 3,5 cm byłby oddalony od Ziemi o 380 cm.
Słońce - potężna kula o średnicy 14 metrów - znajdowałoby się 1500 metrów od Ziemi-pomarańczy.
Zewnętrzna planeta Układu Słonecznego - Pluton - w tej skali byłaby odległa od nas o ... 60 kilometrów, zaś najbliższa nam gwiazda Alfa Centauri znajdowałaby się ... prawie 400 tysięcy kilometrów od Ziemi (na Księżycu).

Więcej na ten temat >>>

W podanej skali (Ziemia jako kula o średnicy 12 cm) Mount Everest miałby zaledwie 0,05 mm wysokości, a nalot z pary zawartej w oddechu po chuchnięciu na taką "małą" Ziemię, byłby znacznie grubszy niż głębie oceanów (aby był w tej skali odpowiedni - musiałby mieć 0,06 mm grubości). Cała ekosfera, tzn. lądy z górami i oceany ze swymi głębiami oraz atmosferą, miałaby w tej skali około 0,03 mm grubości. A przecież nie cała należy do nas. Dwie trzecie powierzchni Ziemi (361 z 510 tys. km2) zajmują oceany, z której to powierzchni ponad 80% to wody o głębokości ponad 2000 m.
Tak krucha i cieniutka jest nasza ekosfera, nasze miejsce we Wszechświecie.

Ziemia z oddali przypomina niebieski statek kosmiczny. I tak jak każdy statek kosmiczny, Ziemia wiezie ze sobą wszystko to, co do życia niezbędne. Jeżeli zachodzi jakaś wymiana materii (zapas tlenu wystarczyłby na 300 lat, jeżeli nie byłby odnawiany przez rośliny) to tylko "wewnątrz statku". Meteory i pył kosmiczny stale zasilają Ziemię, atmosfera dyfunduje w Kosmos, ale globalnie zapasy można uznać za stałe. W konsekwencji ... pijemy tą samą wodę co dinozaury. Podlega ona obiegowi: 600-700 bilionów ton wody rocznie paruje nad równikiem i opada deszczem w strefach umiarkowanych. Krąży jednak wciąż ta sama woda co miliony i miliardy lat temu.
Na uwagę zasługuje porównanie liczby wypraw kosmicznych (dwunastu astronautów na Księżycu, ponad tysiąc astronautów i kosmonautów na orbitach okołoziemskich) z liczbą wypraw w najgłębsze miejsce na Ziemi (jedna, J. Piccard w batyskafie Triest - we wczesnych latach sześćdziesiątych). Nawet mniejsze głębie też nie są tak intensywnie eksplorowane jak kosmos. Co ciekawsze - ukształtowanie dna morskiego na Ziemi poznano dopiero przez badania satelitarne.

Ziemia istnieje ok. 4,6 miliarda lat. Życie - pierwsze cząstki organiczne - pojawiło się na niej około 3,85 mld lat temu (w 1997 roku Steve Mojzsis, geolog z Uniw. Kalifornijskiego odkrył ślady cząstek organicznych w skałach Grenlandii liczących sobie tyle właśnie lat!).

Pomimo niebywałego w ostatnim półwieczu rozwoju nauki, nadal nie wiadomo niczego pewnego o tym skąd wzięło się życie na Ziemi. Ostatnio "wahadło przekonań" odchyliło się od teorii A. I. Oparina (1920 r. - życie powstało przez spontaniczą syntezę chemiczną, w wyniku której powstały cząstki organicze) do teorii Svante Arrheniusa (XIX wiek - życie pochodzi z Kosmosu, "fruwa tam sobie i czeka na sposoność opadnięcia na przyjazną planetę" :-). Wobec znajdowania coraz większej liczby planet można sądzić, że teoria panspermii Arrheniusa nie zostanie odrzucona jeszcze długo.

Odnajdywane szczątki zwierząt świadczą o tym, że epoka "prawdziwego" życia na Ziemi obejmuje z grubsza ostatnie 500 mln lat. Wielokrotnie ulegało ono zniszczeniu (do dziś nie w pełni wyjaśnione są przyczyny wymarcia przodków dinozaurów z okresu permu a potem i samych dinozaurów pod koniec jury) i odradzało się na nowo - już inne.
Po globalnym katakliźmie i radykalnej zmianie warunków środowiska szansę uzyskiwały bowiem te gatunki (nb. od czasu przodków dinozaurów nie powstał żaden nowy gatunek w królestwie zwierząt), które dotąd żyły w cieniu innych, doskonale przystosowanych do środowiska. Zachodziło tu zjawisko podobne do regulacji ostrości w rzutniku. Jeżeli ostrość jest idealna, każda zmiana tylko ją pogarsza. Jeżeli nie jest - zmiana może spowodować, że taka się stanie.

"Przystosowanie do wymagań środowiska". Ludzie przez długie wieki, odkrywając kolejne tajemnice przyrody stawali zadziwieni nad doskonałym dopasowaniem naszego środowiska do naszych potrzeb życiowych. Tymczasem prawda jest odwrotna. To my jesteśmy tacy jacy jesteśmy dlatego, że środowisko, w którym powstaliśmy i żyjemy, jest własnie takie a nie inne.
Drobny przykład - w pracach podwodnych stosuje się atmosferę z helem zamiast azotu. Ludzkie struny głosowe, przystosowane do atmosfery azotowo(78%)-tlenowej(21%) wydają wtedy głos, który brzmi skrzekliwie - piskliwie.

Jest pewne, że nauka dotąd nie odkryła wszystkich kosmicznych i ziemskich uwarunkowań istnienia życia w znanej nam formie. I zapewne w miarę swego rozwoju będzie ich odkrywała coraz więcej. Nawet biorąc pod uwagę skalę Wszechświata - życie można jednak uznać za wyjątek od reguły.

Co wiemy? Kolizja dwu galaktyk
Galaktyki dzielą się na: owalne i spiralne. W galaktykach owalnych nie ma możliwości powstania pierwiastków koniecznych do powstania życia, innych niż podstawowy budulec gwiazd - wodór i hel. Można więc przypuszczać, że życie tam nie istnieje. Nowe gwiazdy powstają tylko w ramionach galaktyk spiralnych (takich jak nasza Droga Mleczna).

Według dzisiejszego stanu wiedzy, życie mogło tylko powstać w układzie gwiazdy takiej jak nasze Słońce.

Słońce stanowi 99,9% masy Układu Słonecznego. Powstało 6 miliardów lat temu jako gwiazda tzw. drugiego pokolenia G2 (jego budulec to "szczątki" gwiazd, które zakończyły swój żywot) i od 4,5 miliarda lat świeci stabilnie. Szacuje się, że jest w połowie swego życia.
W 70% składa się z wodoru a prawie 30% z helu (popiołu ze spalania wodoru). Inne pierwiastki stanowią 2-3% masy Słońca.
Średnica Słońca - 1 392 000 km (dla porównania: Ziemia - 116 razy mniej - 12 000 km).
Czas obrotu wokół osi - 25 dni (ziemskich). Czyli ogromny kolos wiruje ponad 4,5 razy szybciej niż Ziemia.
Temperatura na powierzchni Słońca wynosi 5700 stopni, za to w jego centrum panuje temperatura 15 milionów stopni i ciśnienie 200 miliardów ton (bryłka, wielkości główki od szpilki, materii wyjętej ze środka Słońca zabijałaby na Ziemi swym żarem jeszcze z odległości 150 kilometrów).

Wnętrze (jądro) Słońca, w którym płonie atomowy stos odpowiedzialny za emisję energii słonecznej, ma średnicę ok. 400 tysięcy kilometrów (odległość od Ziemi do Księżyca). Każde jądro wodoru w jądrze Słońca raz na 7 miliardów lat (!) zderza się z innym, powstaje atom helu i kwant energii. Ma on postać energii promieniowania gamma, zabójczego dla życia. Kwant ten przedziera się następnie przez zewnętrzne warstwy (grubości 600 tysięcy km) aż do powierzchni Słońca, wytracając energię, i po 20 tysiącach lat od powstania, już jako energia słoneczna w ciagu 8 minut dociera do Ziemi.
Niewyobrażalnie duże rozmiary Słońca też wpływają, jak widać, na to, że na Ziemi może istnieć życie.

W ciągu jednej sekundy Słońce zamienia 657 ilionów ton wodoru w 652,5 milionów ton helu i "wypromieniowuje" 4,5 milionów ton masy zamienionej na energię.
Energia słoneczna jest naszym "podstawowym pożywieniem", choć, jak wiemy, nie bezpośrednio. Tworzy się łańcuch pokarmowy, w którym uczestniczą kolejno: rośliny ... zwierzęta roślinożerne ... drapieżniki ... Gdyby nie energia słoneczna - życie nie powstałoby ani, tym bardziej, nie mogłoby przetrwać.

Tak ogromna ilość masy zamieniana jest w Słońcu na energię, a tymczasem Ziemia otrzymuje z odległości 150 milionów kilometrów zaledwie jedną dwumiliardową część tej energii. Wszystkie planety zaś - zaledwie jedną dwustumilionową.

Co dzieje się z resztą, jak się wydaje bezużytecznie traconą? Kometa
Oprócz 3,5 milionów ton masy zamienianej na promieniowanie elektromagnetyczne o szerokim widmie, którego widziane przez nas światło słoneczne i odczuwane ciepło jest zaledwie ułamkiem, Słońce emituje też (tracąc na to milion ton masy na sekundę) strumień szybkich cząstek - elektronów i protonów, zwany "wiatrem słonecznym". Ten wiatr, choć nie poruszyłby żadnej chorągiewki, powoduje odchylanie warkoczy komet w kierunku od Słońca oraz to, że kometa po okrążeniu Słońca "goni" swój warkocz (często, ciekawostka, mający długość do 200 milionów kilometrów).

Wiatr słoneczny ma, "na starcie" z powierzchni Słońca, prędkość 500 km/s, a gdy cząstki te przelatują po kilku dniach koło Ziemi - nadal jeszcze ich prędkość jest 1000 razy większa od prędkości dźwięku.
To promieniowanie korpuskularne dociera do krańców Układu Słonecznego, tworząc tzw. heliosferę otulającą cały Układ Słoneczny. Jej rzeczywisty zasięg ma zbadać sonda "Pionier X" wysłana z Ziemi w 1972 roku.

Więcej na ten temat >>>

Wiatr słoneczny na krańcach Układu natrafia na superprzenikliwe promieniowanie kosmiczne. Cząstki promieniowania kosmicznego mają nieomal prędkość światła. Jest ono tak zabójcze, że gdyby Słońce zgasło - promieniowanie zabiłoby nas, zanim byśmy zdążyli zamarznąć. Następuje zderzenie dwu ośrodków o bliskiej sobie gęstości (podobnie do zderzenia chmur na niebie) i odbicie, rozproszenie, cząstek przez wiry magnetyczne wytwarzajace się w strefie zderzenia. Niektóre z cząstek przebijają się przez zaporę wiatru, zwłaszcza, że Słońce zmienia swą aktywność w jedenastoletnich cyklach, ale taka mała ich liczba nie ma znaczenia dla naszego istnienia.

Można więc powiedzieć, że Słońce nie tylko dostarcza nam energii ale i broni przed zabójczym wpływem Kosmosu. Metoda tej obrony jest jednak dla nas szkodliwa. Rozpędzone cząstki wiatru słonecznego nie mają wprawdzie tej energii co promieniowanie kosmiczne, jednak stałe bombardowanie nimi z bliskiej odległości 150 milionów kilometrów też nie pozostałoby (i nie pozostaje) bez śladu.

Co broni nas w takim razie przed wiatrem słonecznym?

W początkach kosmonautyki, gdy ostro liczono się z każdym kilogramem wysyłanym w Kosmos, fizykowi o nazwisku Van Allen udało się przeforsować wysłanie miernika promieniowania (licznika Gaigera-Millera). Okazało się, że Ziemia jest otoczona pierścieniem przenikliwego promieniowania. Tak przenikliwego i o takiej mocy, że obawiano się, czy latanie w Kosmos będzie w ogóle możliwe. W prasie pisano nawet o uwięzieniu ludzi na wieczność na naszej planecie. Pasy van Allena
Dokładne badania wykazały, że z promieniowaniem nie jest tak źle jak sądzono. Okazało się, że dwa pasy przenikliwego promieniowania, pasy van Allena, jak je póżniej nazwano, rozciągają się na wysokości od 1000 do 6000 km oraz na wysokości 20 000 do 30 000 km nad ziemią. Oba składają się z cząstek (wewnętrzny - przeważnie z protonów, zewnętrzny - przeważnie z elektronów) poruszających się (oscylujących) z ogromnymi prędkościami w kierunku z bieguna północnego na południowy i z powrotem (jedna sekunda wystarczy na przebycie trasy w obu kierunkach). Nad samymi biegunami natomiast nie stwierdzono istnienia promieniowania.
Skąd wzięły się te cząsteczki? Jest to wiatr słoneczny (plazma) schwytany w pułapkę magnetosfery ziemskiej. Nad biegunami, gdzie linie pola magnetycznego biegną pionowo, cząsteczki wiatru słonecznego tworzą widowiskowe zorze polarne. Magnetosfera

Magnetosferą nazywamy obszar odcinający Ziemię od wiatru kosmicznego, ograniczony liniami pola magnetycznego. Wychodzą one z dwu biegunów, następnie biegną pionowo, po czym na dużej wysokości odchylają się do poiomu i przechodzą do przeciwległego bieguna. Ziemia jest nimi opleciona niczym gęstą siecią. Nie można ich zobaczyć bez użycia np. igły magnetycznej lub wyrafinowanych sztuczek polegających na rozpylaniu materiałów magnetycznych.
Oczekiwano, że magnetosfera będzie miała kształt dwu półkul wynikający z podobieństwa do magnesu sztabkowego. Tymczasem badania wykazały, że po słonecznej stronie planety grubość pola magnetycznego wynosząca 80 000 do 90 000 km jest w okresach wzmożonej aktywności Słońca zmniejszana do 50 000 km. Po stronie "ciemnej" .... nie udało się określić tej granicy. Dopiero późniejsze badania wykazały, że rozciąga się ona aż do orbity Księżyca.
Wyłonił się  tego obraz "przestrzeni magnetycznej" drgającej bez przerwy pod naporem plazmy słonecznej, wciskanej po jednej stronie Ziemi a z drugiej strony naszej planety - strzępionej i rozciąganej aż po Księżyc.
Magnetosfera

Skąd wzięła się magnetosfera?
Samo istnienie pola magnetycznego znane było już starożytnym Chińczykom. W 1600 roku powstała teoria, że Ziemia jest jak ogromny magnes sztabkowy - zawiera w swoim wnętrzu ogromne ilości żelaza o własnościach magnetycznych.
Współczesne nam badania i określenie temperatur panujących we wnętrzu planety obaliły tę koncepcję.
Budowa Ziemi (źr: strona Pinaq'a) Amerykański fizyk Walter Elasser opracował, do dziś uważaną za słuszną, "teorię prądnicy". Zakłada ona, że pole magnetyczne powstaje na skutek działania prądów elektrycznych płynących we wnętrzu Ziemi, w bogatej w żelazo, płynnej (zewnętrznej) części jądra. Warstwa ta porusza się w stosunku do płaszcza Ziemi z prędkością 1-2 metry na godzinę. Jest to ruch o charakterze wirów (turbulencji). Jasne jest, że prądy płynące w sposób nieuporządkowany wytwarzałyby zmienne, a nie stałe, pole magnetyczne. Obrót Ziemi wokół osi zapewnia konieczne uporządkowanie.

Co jednak powoduje powstawanie samych wirów i turbulencji w tejże płynnej warstwie? Wpływ przyciągania naszego Księżyca.

Więcej na ten temat >>>

Hamuje ono płaszcz ziemski i dzięki temu powstaje różnica prędkości między nim a jądrem.
Teoria prądnicy wygląda kusząco, ale prowokuje do dalszych pytań. Daleko jeszcze do pełnego wyjaśnienia przyczyn istnienia pola magnetycznego.

Magnetosfera powstaje jako efekt wirów w ciekłym jądrze ziemi, będących z kolei skutkiem "hamowania" płaszcza Ziemi przez Księżyc. Przyciąganie Księżyca powoduje też na Ziemi pływy wody (odpływy i przypływy na 66% powierzchni planety!). Obrót Ziemi pod tymi pływami spowalnia jej rotację i w ciągu 100 lat doba staje się krótsza o 1/1000 sekundy. Mało? Nie tak bardzo, gdy zdamy sobie sprawę, że dinozaury miały 23 godzinną dobę i 385 dniowy rok.
W zmianach rotacji Ziemi nb. znaczną rolę odgrywają też parowanie wody i opadanie liści jesienią. To ostatnie wynika z faktu, że większość lądów znajduje się na północnej półkuli i zjawisko to występuje "w tym samym momencie".

Uczeni badający lawę wulkaniczną znajdującą się na dnie morza (nie erodowała) stwierdzili, że zachowane w niej ślady świadczą o cyklicznych zmianach biegunów magnetycznych. Co jakieś 100 - 200 tysięcy lat biegun północny stawał się południowym i odwrotnie. Okresy między zmianami były bardzo różne, co łatwo wytłumaczyć tym, że skutkiem zmiany mogła być "zmiana" z północnego na północny.

UderzenieWspomiałem o związku pola magnetycznego z budową Ziemi. Tak radykalne zaburzenia musiały być powodowane przez kataklizmy o ogromnej sile. Mogły być nimi zderzenia z planetoidami. Zarówno kąt zderzenia, jak i rozmiar planetoidy czy meteorytu były przypadkowe i nie zawsze wywoływały skutki o takim samym nasileniu. Wcale zresztą nie musiało to być zderzenie. Wystarczyło aby ciało o znacznej masie przeszło blisko Ziemi (np. w okolicy orbity Ksieżyca). Po takiej konfrontacji często dochodziło ogromnych zmian na powierzchni Ziemi, takich jak trzesięnia Ziemi, erupcje wulkanów, globalny pożar, ciemności i znaczne obniżenie temperatury powietrza, powodzie itp.
Jedną z takich zmian był też zanik lub znaczne osłabienie pola magnetycznego na czas około 1000 lat. W tym okresie wiatr słoneczny docierał bez przeszkód do powierzchni Ziemi.

Zmiana środowiska pozbawiała szans przeżycia gatunki doskonale do niego przystosowane. Te zwierzęta i rośliny, które przeżyły zmiany, poddawane były działaniu wiatru słonecznego. Promieniowanie o takiej energii powoduje w żywych organizmach powstanie lawinowych mutacji genetycznych. Leniwie przez lata płynąca ewolucja ziemskiego życia doznawała silnego przyśpieszenia. Zgodnie ze wspomnianą zasadą regulacji ostrości, zyskiwały na tym gatunki zajmujące dotąd wąskie nisze ekologiczne.

UderzenieOdkąd kilka lat temu wszystkie obserwatoria na Ziemi i teleskop Hubbla na orbicie obserwowały spektakularne uderzenie w Jowisza rozerwanej przez jego grawitację komety, ludzie zaczęli zadawać sobie pytanie, czy - a raczej tylko kiedy? - coś podobnego spotka naszą planetę? Niestety, jesteśmy kompletnie bezradni. Po pierwsze nie mamy możliwości stwierdzić wcześniej niż kilkanaście dni przez zderzeniem, że zagraża nam jakiś ciemny kawałek gruzu kosmicznego o średnicy zaledwie kilku kilometrów (komety są "obliczalne" i wiadomo kiedy i gdzie ich szukać). Po drugie - nie jesteśmy w stanie nic zrobić, bowiem nie można przygotować startu rakiety w tak krótkim czasie. Po trzecie - co właściwie mielibyśmy zrobić z ciałem o takiej prędkości i wielkości? Wysadzić je bombą wodorową? Absurd.
Pozostaje czekać. Wyluzujmy się póki co - szanse są raczej mikroskopijne.

Z ostatniej chwili (2002-01-07 - AFP). Asteroida np. 2oo1 YB5
Asteroida o włos minęła Ziemię.
Odkryta zaledwie kilka tygodni temu asteroida 2001 YB5 przeleciała niepokojąco blisko Ziemi - znajdowała się bowiem 833 tys. kilometrów od Ziemi (blisko dwa razy dalej niż Księżyc).
Naukowcy twierdzą, że gdyby ta 300-metrowa skała - asteroida spadła np. na Londyn, zmiotłaby go oraz wszystkie obszary leżące 150-kilometrów od niego z powierzchni ziemi, a znaczne straty wystąpiłyby jeszcze ponad 800 km od miejsca uderzenia.
Eksperci przyznali, że mielibyśmy naprawdę niewiele czasu na reakcję, jeśli ta zauważona dopiero w grudniu 2oo1 asteroida, leciałaby wprost na Ziemię. Obiekty o takich rozmiarach przelatują w pobliżu Ziemi raz na kilka lat.

 

Uderzenie w Jowisza uświadomiło nam, jak to dobrze mieć w pobliżu silnych i potężnych przyjaciół. Z dużym prawdopodobieństwem można założyć, że grawitacja olbrzyma nie jeden raz ochroniła Ziemię przed kolizją z kometą. Ot, drobne przysługi dla życia na Ziemi :-).

Z naszego, antropologicznego, punktu widzenia nasze cechy gatunkowe są szczytowym osiągnięciem w przystosowywaniu się do wymagań środowiska. Ale istniała też taka ewentualność, że panujące przez ponad 100 milionów lat dinozaury mogły nie wyginąć, bo nie byłoby żadnego kataklizmu (zderzenia z planetoidą o średnicy 10 kilometrów podejrzewane o spowodowanie ich zagłady jest wszak zjawiskiem losowym) i panowałyby dalej przez kolejne 60 milionów. Ssaki nie otrzymałyby wtedy swojej szansy. Można przypuszczać, że również w tym przypadku ewolucja potoczyłaby się w kierunku gadów - istot inteligentnych, np. dwunożnych krewnych velociraptorów. Aby tworzyć cywilizację trzeba bowiem stać na dwu nogach - mieć dwie wolne ręce do pracy - i np. jeszcze widzieć przestrzennie.
A kliniki położnicze byłyby wylęgarniami jaj.

Na to, że jesteśmy tu na Ziemi, tacy jacy jesteśmy, złożyło się znaczniej więcej czynników niż tu opisałem. Atmosfera, na przykład, powoduje stłumienie wahań ciepła a jej skład pozwolił na powstanie takiego białka jak nasze. Gdyby był inny, może życie byłoby oparte na krzemie a nie na węglu?

Tygodnik "Nature" zamieścił w połowie stycznia 2002 informację o odkryciu na Ziemi kolejnej formy archonów.
Archeony to formy życia ziemskiego (mikroby) zasiedlające miejsca o wysokiej temperaturze (od 60 do ponad 100 stopni Celsjusza), odżywiające się wodorem, dwutlenkiem węgla lub siarką i nie potrzebujące do życia ani światła ani substancji organicznych. Na Ziemi znaleziono dotąd wiele takich form życia.

Tak wiele czynników (w tym najzupełniej przypadkowych) złożyło się na nasze istnienie, że, gdyby czas cofnął się do początków życia - nie powstalibyśmy ani my, ani znany nam świat.


Opracowanie na podstawie książek Hoimara von Ditfurtha ("Dzieci Wszechświata", "Na początku był wodór", "Duch nie spadł z nieba", "Nie tylko z tego świata  jesteśmy").
  Poczta do góry  

Strona główna | Index tekstów | Przesłanie do Obcych | Jak powstały galaktyki | Podróże
Powstanie Księżyca | Misja Pioniera X | I Ty poszukaj Obcych | Samotność we Wszechświecie

Horoskop druidów