PERSPEKTYWY ZASIEDLENIA UKŁADU SŁONECZNEGO

Wizja katastrofy klimatycznej naszej Planety Najwybitniejsi fizycy od czasów Einsteina radzą nam wszystkim, abyśmy rozpoczęli jak najszybszą kolonizację Kosmosu i potraktowali to, jak narzędzie obrony przed zagładą. Ludność wkracza w coraz bardziej niebezpieczny okres w historii Ziemi. Ziemia się ociepla. Czeka nas więcej ekstremalnych zjawisk pogodowych –powodzie, susze, fale upałów. Poziom wód oceanów wzrośnie a nadbrzeżne miasta zostaną zalane. Spowoduje to utratę 6% terytorium Holandii, 17,5 % Bangladeszu, znikną wyspy z Pacyfiku, pod wodą znajdzie się stolica Tajlandii – Bangkok, 250 milionów ludzi straci grunt pod nogami, staną się uchodźcami klimatycznymi. Konieczne jest działanie polegające na redukcji dwutlenku węgla.   2

Wizja katastrofy klimatycznej naszej Planety Do atmosfery została wyemitowana dodatkowa energia, a z praw fizyki wynika, że musi ona znaleźć ujście. Naukowcy szacują, że ta dodatkowa energia odpowiada energii wyzwolonej wybuchem miliona bomb atomowych. A to oznacza scenariusz zagłady ziemskiej cywilizacji. Życie zniknie z naszej Planety za 2 miliardy lat. Naukowcy sporządzili komputerowy model zmian temperatury naszego układu planetarnego w zależności od aktywności słonecznej. Sprawcą końca ziemskiego życia będzie nasza gwiazda. Słońce przekształci się w tzw. czerwonego olbrzyma. Rozgrzewające się, coraz jaśniejsze Słońce spowoduje, że woda na Ziemi wyparuje i nasza Planeta stanie się pustynią. 3

Wizja katastrofy klimatycznej naszej Planety Woda na Ziemi będzie głównie w postaci pary wodnej, a to wzmocni efekt cieplarniany. W konsekwencji temperatura na powierzchni planety osiągnie ponad 100 stopni C. W atmosferze bardzo zmaleje zawartość tlenu, co sprawi, że zaniknie flora, wymrą gatunki roślinożerne, a za nimi drapieżniki – niewiele będzie organizmów zdolnych do życia w takich warunkach, będą to jedynie bakterie i grzyby. Mikroorganizmy ostatecznie też nie wytrzymają rosnącej temperatury i coraz silniejszego promieniowania ultrafioletowego. Na Ziemi nie będzie już życia nawet w szczątkowej postaci. Gdy całe życie zniknie z Planety, pozostanie atmosfera zawierająca azot, dwutlenek węgla, metan. Kosmos to jedyna szansa ludzkości. 4

Wizja katastrofy klimatycznej naszej Planety 5

Wizja katastrofy klimatycznej naszej Planety   6

Poszukiwanie życia we Wszechświecie W Układzie Słonecznym jest kilka miejsc poza naszym globem, gdzie naukowcy spodziewają się odnaleźć ślady prostego życia lub jego kopalnych form. Tradycyjnie jest to Mars, na którym odkryto formy terenu, sugerujące, że w odległej przeszłości znajdowała się tam woda w stanie ciekłym. Około 2 % gruntu na powierzchni Marsa składa się z wody. Znacząca jest także ilość dwutlenku węgla, tlenu, związków siarki, azotu i fosforu. Mars jest czerwony na wierzchu, a pod spodem szary. Atmosfera Marsa wyparowała dawno temu. Nie zmieniła się przynajmniej od 4mld lat. Przez cały ten czas była tak cienka, że nie sprzyjała życiu, jakie znamy. Na Marsie jest promieniowanie kilkaset razy większe niż na Ziemi i przekracza dopuszczalne przez NASA standardy nawet na ekranowym statku kosmicznym - jest niebezpieczne dla wypraw załogowych. 7

Poszukiwanie życia we Wszechświecie Wszystkie te osiągnięcia zostały zdobyte przez pierwszego robota, Łazika CURIOSITY, który wylądował na Marsie i pobrał do analizy porcję gruntu wraz z pyłem i kawałkami skały. Próbki trafiły do specjalnego zasobnika, gdzie zostały podgrzane do 835 stopni C. Naukowcy ustalili skład chemiczny próbek a także proporcje izotopów wodoru, węgla i dwutlenku węgla. Potwierdzili tezę, że pył przemieszcza się wokół planety i wchodzi w reakcję z gazami atmosfery. 8

Poszukiwanie życia we Wszechświecie Planeta Mars 9

Poszukiwanie życia we Wszechświecie Indyjska sonda na Marsa do zbadania atmosfery oraz obserwatorium astronomiczne w Chile do poszukiwania sygnałów pozaziemskich. 10

Poszukiwanie życia we Wszechświecie Europa to czwarty co do wielkości księżyc Jowisza. Tak daleko od Słońca istnienie ciekłej wody nie jest już możliwe, o ile nie ogrzewa jej jakiś mechanizm. Europa ma niezwykle gładką powierzchnię, bez śladu kraterów, które widać na każdej planecie i księżycu w Układzie Słonecznym. Jest mniejsza od ziemskiego księżyca i całkowicie pokryta wodą i lodem. Teleskop Hubble dostarczył naukowcom dowodów na istnienie wody na Księżycu Jowisza. Wody oceanu na satelicie Jowisza - Europie są, być może, tak bogate w tlen, że mogłyby zapewnić istnienie milionów ton ryb. Na Europie, satelicie Jowisza naukowcy odkryli dwa wybuchające wodą gejzery. Wypuszczają one pióropusze pary wodnej w regularnych odstępach siedmiu godzin. 11

Poszukiwanie życia we Wszechświecie Odkrycie, że woda z powierzchni Europy księżyca Jowisza może przebijać jej powierzchnie, ma wielkie znaczenie dla nauki. Wielu naukowców wierzy, że podlodowcowy ocean na księżycu może mieć warunki odpowiednie do powstania życia. Podobne gejzery wodne zaobserwowano wcześniej na jednym z księżyców Saturna. To ekscytujące odkrycie sprawia, że Europa księżyc Jowisza jest jednym z najbardziej obiecujących miejsc w Układzie Słonecznym do poszukiwania życia. Niestety na sprawdzenie tego przyjdzie nam jednak długo czekać. Grubość lodowej pokrywy na księżycu Jowisza szacowana jest od kilku do kilkunastu kilometrów. 12

Poszukiwanie życia we Wszechświecie Planeta Jowisz kilometrów. 13

Poszukiwanie życia we Wszechświecie Gejzery na Jowiszu 14

Poszukiwanie życia we Wszechświecie W poszukiwaniu śladów życia poza Ziemią, kolejnym ważnym ogniwem może być Enceladus – najmniejszy Satelita Saturna, który ma wszystko, co trzeba do istnienia tam życia. Powierzchnia satelity Saturna przekracza 800 tys. km2 , czyli jest ponad dwa razy większa niż powierzchnia Polski. Sonda Cassini zdobyła dowody na to, że posiada on zbiorniki słonej wody, a sole sodu pochodzą z gejzerów wytryskujących z bieguna południowego Enceladusa. Prawdopodobnie księżycowe morze kryje się w jaskiniach pod zamrożoną powierzchnią Saturna. 15

Poszukiwanie życia we Wszechświecie Planeta Saturn d warstwą lodu grubości kilku kilometrów. 16

Poszukiwanie życia we Wszechświecie Gdzie szukać drugiej Ziemi? d warstwą lodu grubości kilku kilometrów. 17

Poszukiwanie życia we Wszechświecie Bliźniaczka naszej planety może znajdować się całkiem blisko, w sąsiedztwie naszego Układu Słonecznego – powinna być w odległości 13 lat świetlnych. Jeśli wielkość Drogi Mlecznej przyrównamy do powierzchni USA, to 13 lat świetlnych byłoby odpowiednikiem Central Parku w Nowym Jorku. Nowy nieznany świat jest więc bardzo blisko. Niestety to blisko jest w skali kosmicznej, ale współczesna technika kosmiczna nie pozwala tam dotrzeć. Podróż zajęłaby 30 tysięcy lat. Na podstawie danych dostarczonych przez kosmiczny teleskop Keplera naukowcy zidentyfikowali planetę o wielkości i gęstości takiej jak Ziemia. Planeta Kepler 78b jest małym, gorącym globem odległym o 700 lat świetlnych od Ziemi, jest bardziej masywny i do złudzenia przypomina gęstość Ziemi. 18

Poszukiwanie życia we Wszechświecie Kepler 78b zbudowany jest ze skał i żelaza, ale nie ma szans aby mogło istnieć tam życie – jest o 2 tysiące stopni C cieplejszy od Ziemi. Siedliskiem życia, mogą być trzy planety w naszej Galaktyce, które krążą wokół gwiazdy Gliese 667c w konstelacji Skorpiona, w odległości 22 lat świetlnych od Ziemi. Gliese 667c jest tzw. Czerwonym Karłem, gwiazdą trzykrotnie mniej masywną i stukrotnie mniej jasną od Słońca. Wokół niej krąży siedem planet, ale tylko trzy ostatnio odkryte znajdują się w takiej odległości od gwiazdy, że temperatura na ich powierzchni pozwala na utrzymanie się wody w stanie ciekłym. W naszym Układzie Słonecznym są tylko dwie takie planety – Ziemia i Mars. 19

Poszukiwanie życia we Wszechświecie Tak może wyglądać powierzchnia jednej z nich Poszukiwanie życia we Wszechświecie Tak może wyglądać powierzchnia jednej z tych planet. 20

Jakie są perspektywy zasiedlenia Wszechświata? Kosmos to jedyna szansa ludzkości. Planety, na których może istnieć życie, wcale nie muszą być takie same jak Ziemia. Zamieszkałych światów nie trzeba szukać w odległym kosmosie. Mogą znajdować się wokół najbliższych nam gwiazd. Najlepszym miejscem do poszukiwania życia są skaliste planety, okrążające gwiazdy podobne do Słońca. Za wzór warunków, jakie musi spełniać planeta, aby powstało i utrzymało się życie, uznana jest Ziemia. Nikt nigdy nie odpowiedział na pytanie, czy w innych miejscach mogą być warunki jeszcze lepsze niż na Ziemi? 21

Jakie są perspektywy zasiedlenia Wszechświata? Życie na Ziemi istnieje od 3,5 miliarda lat. Nasza planeta uformowała się 4,6 miliarda lat temu. Ale Ziemia znajduje się blisko wewnętrznej granicy ekosfery, a Słońce starzejąc się będzie coraz gorętsze. Za jakieś miliard do dwóch miliardów lat Ziemia stanie się gorącym globem podobnym do Wenus, spowitym śmiertelnym obłokiem dwutlenku węgla i kwasu siarkowego. Należy poszukiwać życia na nieco większych planetach niż Ziemia i okrążających mniejsze od Słońca gwiazdy. Powinna być to gwiazda, która może utrzymać planetę w ekosferze przez 7 do 10 miliardów lat. Jest to wystarczająca ilość czasu na ewolucję, aby osiągnąć optymalny rozwój życia. 22

Jakie są perspektywy zasiedlenia Wszechświata? Życie jakiego szukamy, prawdopodobnie oparte jest na związkach węgla, gdyż pierwiastek ten wchodzi łatwo w reakcję chemiczne, jest go pod dostatkiem we Wszechświecie i tworzy stabilne połączenie z innymi pierwiastkami. Życie nie może istnieć bez wody, dlatego odnalezienie jej w stanie ciekłym na odległych planetach i księżycach jest bardzo istotne. Większa masa planet pozwoli na utrzymanie wewnętrznego ciepła. Doprowadzi to do powstania płyt tektonicznych, które przyczynią się do dłuższego utrzymania wody. Taka planeta będzie tworzyć silniejsze pole magnetyczne, które osłoni glob przed szkodliwym promieniowaniem zarówno gwiazdy jak i promieniowaniem pochodzącym z kosmosu. 23

Jakie są perspektywy zasiedlenia Wszechświata? Spełnieniem tych wszystkich zadań są badania kosmiczne w które powinny być zaangażowane nie tylko roboty, ale przede wszystkim ludzie. Roboty są niezbędne do gromadzenia danych, ale nie powinny całkowicie zastąpić ludzi w przestrzeni. Widok astronautów pływających w tej niezmierzonej ciemnej przestrzeni jest niezmiernie inspirujący. A ludzie potrzebują inspiracji. Nauka to nie tylko dyscyplina opierająca się na dowodach, jest też pasją . 24

Jakie są perspektywy zasiedlenia Wszechświata? Badania naukowe w Kosmosie 25

Dziękujemy za uwagę. Prezentację wykonali: Paweł Trześniewski Marek Szymanek Klasa II b 26