Gdzie jest Ziemia?

Tomasz Rożek

|

GN 14/2008

publikacja 03.04.2008 12:29

Czy Ziemia leży w centrum? To pytanie na początku XXI wieku może u niektórych wywołać uśmiech politowania. Nie powinno. Odpowiedź zależy bowiem, od zdefiniowania słowa „centrum”.

Gdzie jest Ziemia?

Przez setki lat odpowiedź na tytułowe pytanie nie budziła żadnych wątpliwości. Ziemia była w centrum wszystkiego i centrum wszystkiego. Obiekty niebieskie (ze Słońcem i Księżycem włącznie) krążyły wo-kół naszej planety, a sama Ziemia była w pewnym sensie podstawą czy rusztowaniem, na którym wszystko się jakoś opierało. Konstrukcja przypominała zegar, w którym – patrząc od strony tarczy – wskazówki krążą wokół geometrycznego środka. Za tym ruchem stał jednak skomplikowany mechanizm zegarowy. Skomplikowany system trybów, chciałoby się rzec, zębatek i dźwigni powodował, że wszystko było w ruchu, wszystko działało precyzyjnie. Ten obraz runął około połowy XVI wieku. W 1543 roku w Norymberdze ukazało się dzieło Mikołaja Kopernika – astronoma, matematyka, ale także prawnika, lekarza, tłumacza i duchownego. W De revolutionibus orbium coelestium – „O obrotach sfer niebieskich” Kopernik astronom i matematyk obalił geocentryczną wizję świata i całkiem sprawnie (choć nie bez błędów) przedstawił system heliocentryczny. Ziemia przestała być w centrum. Jej miejsce zajęło Słońce.
Od Kopernika do Wolszczana

Kilkadziesiąt lat po Koperniku, na początku XVII wieku, obserwacje tego, co znajduje się poza naszym układem planetarnym, rozpoczął Galileusz. Skonstruował teleskop i zauważył ogromną ilość słabych gwiazd, których nie było widać gołym okiem. Pierwszą osobą, która przedstawiła koncepcję budowy galaktyki, był filozof i matematyk Immanuel Kant. W połowie XVIII wieku pisał, że galaktyka jest strukturą składającą się z ogromnej ilości gwiazd. W czasach Kanta nikt poważny nie uznawał już Ziemi za geometryczne centrum wszechświata. Inaczej było jednak ze Słońcem. Wiedziano już o tym, że gwiazd w naszej galaktyce jest bardzo wiele. Wiedziano nawet, że krążą one wokół jednego punktu. Bardzo długo uznawano jednak, że tym centralnym punktem jest właśnie Słońce i nasz układ planetarny. Jeszcze w 1920 roku ukazała się praca holenderskiego astronoma Jacobusa Corneliusa Kapteyna, w której udowadniał on, że Droga Mleczna ma średnicę około 15 kiloparseków, a nasza dzienna gwiazda leży w samym jej środku. W rzeczywistości Słońce i Ziemia leżą na obrzeżach Drogi Mlecznej, w jej centrum jest sporej wielkości czarna dziura, a sama galaktyka ma średnicę ponad 30 kiloparseków, czyli 100 000 lat świetlnych.

Choć w XIX wieku Ziemia od wielu setek lat nie była już traktowana jako geometryczne centrum wszechświata, trzeba sobie zdawać sprawę, że była jedyną planetą, co do której istniała pewność, że jest kolebką życia. Była też częścią jedynego znanego układu planetarnego. Poza Układem Słonecznym nie obserwowano żadnych planet. Ziemia nie leżała w centrum, ale była symbolicznym centrum. Na przełomie XVIII i XIX wieku najpierw Charles Messier, a później William Herschel skatalogowali setki i tysiące mgławic, które później, dzięki pracy amerykańskiego astronoma Edwina Hubble’a (lata 20. XX wieku), okazały się odległymi galaktykami. Odkrywano wiele, zaglądano coraz głębiej i dalej, ale jedno nie ulegało zmianie. W całym ogromnym wszechświecie, w którym istnieją miliardy galaktyk, a każda jest domem dla miliardów gwiazd, do 1990 roku istniało tylko dziewięć planet. Niesamowita historia!

Planety takie jak Ziemia
Sytuacja uległa zmianie dokładnie 9 stycznia 1992 roku. To wtedy w prestiżowym czasopiśmie „Nature” ukazała się praca polskiego astronoma Aleksandra Wolszczana. Opisywała ona dokonane dwa lata wcześniej odkrycie trzech pierwszych planet poza Układem Słonecznym. Krążyły wokół pulsara PSR B1257+12 w konstelacji Panny, niecały 1000 lat świetlnych od Ziemi. Dzisiaj, 18 lat po tym odkryciu, znanych jest prawie 300 planet poza Układem Słonecznym. Ziemia i inne planety z naszego najbliższego, słonecznego sąsiedztwa nie są już jedyne. Nie są specjalne. Dzisiaj planety pozasłoneczne, tzw. egzoplanety, są odkrywane wręcz hurtowo. Uważa się, że jest ich we wszechświecie bardzo wiele, a odkrywamy ich coraz więcej, bo dysponujemy coraz doskonalszymi narzędziami obserwacyjnymi. Planeta to bardzo trudny obiekt do badania. Jest bardzo mała w stosunku do gwiazdy, wokół której krąży, i nie emituje własnego światła. Znajdowanie planet to wypadkowa szczęścia, benedyktyńskiej cierpliwości i najbardziej wyszukanych metod naukowych. To poszukiwanie igły w ogromnym stogu siana, i to na dodatek w bezksiężycową noc. Dokładność, dokładność i jeszcze raz dokładność.

A więc planet jest sporo, ale czy one są takie jak Ziemia? Kilka tygodni temu, dzięki opracowanej przez polskich badaczy z Uniwersytetu Warszawskiego metodzie, udało się odkryć układ planetarny niezwykle podobny do Układu Słonecznego. Znajduje się 5 tysięcy lat świetlnych od nas i składa się z dwóch planet podobnych do Jowisza i Saturna. Podobieństwo do naszego układu polega na tym, że w przeciwieństwie do poprzednio odkrywanych, w tym jest wielkie prawdopodobieństwo znalezienia planet takich jak Mars i Ziemia. To bardzo ważna sprawa, bo znakomita większość dzisiaj odkrywanych globów to tzw. gazowe giganty. Na takich planetach życie, jakie znamy, nie może istnieć. Na dodatek te odkrywane giganty (jak Jowisz czy Saturn) znajdują się niezwykle blisko swoich gwiazd. W naszym układzie takie planety są od centralnie położonego Słońca oddalone. Jest miejsce na małe planety skaliste. Na Ziemię, Marsa, Merkurego i Wenus. Do niedawna zastanawiano się, czy Układ Słoneczny nie jest przypadkiem ewenementem. Egzemplarzem niepowtarzalnym we wszechświecie. Czyżby znowu Ziemia i jej najbliższe sąsiedztwo miało być na uprzywilejowanej pozycji? Dzisiaj coraz częściej mówi się o tym, że problem leży raczej po stronie technik obserwacyjnych. My dopiero uczymy się znajdować układy planetarne podobne do tego, w którym sami żyjemy. Gdy opanujemy tę sztukę, odkrycia planet takich jak Ziemia mogą posypać się jak z rękawa. W przyszłym roku NASA planuje uruchomić teleskop Kepler, przez który zobaczymy wiele planet typu ziemskiego.

Najpierw Kopernik i Galileusz, później panowie Messier, Herschel i Hubble. W końcu Wolszczan. Ziemia, planeta, która kiedyś była w centrum wszechświata, dzisiaj znajduje się na peryferiach niczym nie-wyróżniającej się galaktyki. Gdy znajdziemy życie na innych globach, Niebieska Planeta przestanie być centrum nawet w sensie symbolicznym. To chyba normalna kolej rzeczy. W końcu dziecko, które poznaje świat, także odkrywa, że jego dom nie jest jedyny. Że istnieją inne kraje, kontynenty i ludzie o innym kolorze skóry. Poznajemy wszechświat i coraz dokładniej potrafimy się w nim zlokalizować.

Dostępna jest część treści. Chcesz więcej? Zaloguj się i rozpocznij subskrypcję.
Kup wydanie papierowe lub najnowsze e-wydanie.