Mars. W poszukiwaniu życia. David A. Weintraub

corocznie od 1776 aż do 1960 r. Większość astronomów zrozumiała, że Słońce jest źródłem światła i ciepła dla Ziemi. Co więcej, przypuszczali, że może jest ono takim źródłem dla reszty wszechświata. Dedukowali poprawnie, że Słońce, jako dawca tego całego ciepła, samo musi być bardzo gorące. Podczas gdy Bode uważał, iż mieszkańcy Słońca są w stanie wytrzymać oślepiającą jasność i intensywne ciepło gwiazdy, niewielu innych na serio sądziło, że płonące, gorące Słońce może być schronieniem dla życia. Jednakże astronomia XIX w. coraz silniej opierała się na podstawach naukowych i poważni naukowcy wyeliminowali wówczas Słońce jako realne miejsce dla jakiegokolwiek pozaziemskiego życia.

      W XXI w. znamy z dużą dokładnością temperatury panujące w Słońcu (około 15 milionów stopni Celsjusza w jego jądrze; około 6 tysięcy stopni Celsjusza na jego powierzchni) oraz składniki Słońca (głównie wodór i hel, prawie w całości zbudowane jest z plazmy – atomów pozbawionych jednego lub więcej elektronów). Posiadamy kilka satelitów, które nieustannie mierzą i monitorują aktywność słoneczną (na przykład rozbłyski, plamy słoneczne, koronalne wyrzuty masy). Żadne życie nie może się ukryć na Słońcu, a wytwarzane przez nie intensywne promieniowanie ultrafioletowe i rentgenowskie szybko zniszczyłoby każdy organizm, który by się do niego zbliżył. Niewątpliwie Słońce podobnie jak Księżyc jest pozbawione wszelkiego życia.

      Dlaczego Mars?

      Kiedy zostały wyeliminowane dwa najjaśniejsze obiekty na niebie jako możliwe miejsca do życia, astronomowie w erze po Galileuszu oczywiście zaczęli badanie pod tym kątem pozostałych planet – Merkurego, Wenus, Marsa, Jowisza i Saturna. (Uran nie był znany aż do 1781 r., a Neptun do 1846 r.; a Pluton – jeżeli nadal zaliczamy go do rodziny planet – do 1930 r.).

      Co zatem z Merkurym? Przez XVII-wieczne teleskopy widać było małą i niczym szczególnym niewyróżniającą się planetę i ten obraz nie uległ zmianie prawie do końca XX w. Promień Merkurego jest ponad dwa razy mniejszy od promienia Ziemi, a jego orbita wokół Słońca jest mniejsza niż połowa ziemskiej orbity. Merkury nigdy nie znajduje się bliżej Ziemi niż 97 milionów kilometrów (czyli jest 250 razy dalej niż Księżyc, w momencie, kiedy jest najbliżej Ziemi). Niewielkie rozmiary fizyczne Merkurego (jest nieco mniejszy niż podwojona średnica Księżyca) oraz znacząca odległość do naszych teleskopów sprawiają, że zawsze jest ponad sto razy mniejszy w rozmiarach kątowych niż Księżyc w pełni. W dodatku jako planeta wewnętrzna Merkury przechodzi przez fazy. Kiedy jest najbliżej Ziemi i powinien wydawać się największy, możemy jedynie wpatrywać się w ciemność, w nieoświetloną stronę planety. Na drugiej połowie orbity, kiedy Merkury powinien być „w pełni”, zasłania nam go Słońce. Kiedy zaś faktycznie możemy obserwować Merkurego, widać jedynie jego sierp.

      Nie jesteśmy w stanie się wiele dowiedzieć, jeśli w ogóle cokolwiek, na temat obiektu, który można obserwować jedynie jako sierp, a nigdy jako pełny dysk. Z powodu niewielkich rozmiarów orbity Merkury widziany z Ziemi nigdy nie oddala się od Słońca na więcej niż 28˚ (około 48 milionów km). Czasami Merkury wschodzi tuż przed Słońcem, podczas porannego półmroku, i pojawia się na dziennym niebie tuż nad wschodnim horyzontem. W tych godzinach niebo szybko staje się zbyt jasne, by móc wyraźnie zobaczyć planetę. Kiedy indziej Merkury zachodzi tuż za Słońcem, podczas zmierzchu. Można go dostrzec, kiedy jasne niebo ustępuje ciemności, wtedy Merkury skrada się za Słońcem i chowa się za horyzontem. W XVIII i XIX w. zakładano, że z powodu bliskości do Słońca Merkury jest gorący, a ponieważ jest mały i trudny w obserwacji, astronomowie nigdy nie angażowali się w spekulacje na temat życia na tej planecie.

      To, co wiemy o Merkurym dzisiaj, potwierdza, że ta planeta jest niegościnna dla życia. W tak niewielkiej odległości od Słońca Merkury na powierzchni planety jest przypiekany przez nie do aż do 427˚C. Merkury kręci się wokół własnej osi bardzo powoli. Dzień na Merkurym trwa 176 ziemskich dniт28. Bez atmosfery okrywającej powierzchnię planety oraz płynnego przejścia pomiędzy dziennymi i nocnymi temperaturami na różnych długościach i szerokościach geograficznych strona Merkurego, którą zwraca się ku Słońcu przez miesiące, jest w tym czasie wypieczona do cna. Druga strona planety zostaje w tym czasie schłodzona do temperatury przestrzeni kosmicznej rzędu −173˚C. Zatem powierzchnia Merkurego jest albo zbyt gorąca, albo zbyt zimna dla życia. Nie oferuje żadnych pośrednich możliwości.

      Niewielkie rozmiary Merkurego i jego usytuowanie w pobliżu Słońca sprawiają, że pod jeszcze jednym względem jest nieprzyjazny życiu. Mała wielkość oznacza znacznie mniejszą masę (około 5,6 proc. masy Ziemi). Niewielka masa w połączeniu z rozmiarem Merkurego daje natężenie pola grawitacyjnego na jego powierzchni o wartości 38 proc. ziemskiego, czyli grawitacja jest prawie taka sama jak na Marsie. Na skutek stosunkowo słabych pól grawitacyjnych trudno jest utrzymać atmosferę przy powierzchni zarówno Merkurego, jak i Marsa. Wysoka dzienna temperatura na powierzchni Merkurego oznacza, że atomy lub cząsteczki w jego atmosferze miałyby dużo większe prędkości niż w znacznie chłodniejszej atmosferze Marsa. Większe prędkości oznaczają z kolei, że składniki atmosfery Merkurego z łatwością uniosłyby się znad jego powierzchni i uciekły z planety w przestrzeń kosmiczną. W dodatku szybko poruszające się cząsteczki, które nadlatują od Słońca z prędkościami rzędu kilkuset kilometrów na sekundę (cząsteczki te składają się na tak zwany wiatr słoneczny), pomagają przyspieszyć cząsteczki atmosfery do prędkości ucieczki z Merkurego. W konsekwencji Merkury jest niezdolny do utrzymania atmosfery i do zatrzymywania wody na swojej powierzchni. (Z jednym ciekawym wyjątkiem: współczesne obserwacje wskazują na to, że niewielkie ilości zamarzniętej wody znajdują się na stale zacienionych biegunach Merkurego, ukryte w głębokich kraterach uderzeniowych). Merkury ma jedynie egzosferę, czyli bardzo rozrzedzoną atmosferę złożoną z lekkich gazów, które zostały wybite z powierzchni i oddalają się od planety.

      A co z Wenus? Wenus jest najbliższą Ziemi planetą. Jej promień jest zaledwie 5 proc. mniejszy od promienia Ziemi i ma 81 proc. masy Ziemi. Mimo jej bliskości, podobnych rozmiarów oraz podobnej grawitacji na powierzchni (90 proc. ziemskiej), astronomowie praktycznie zignorowali najbliższego sąsiada Ziemi, ponieważ badając go poprzez swoje teleskopy, nie ujrzeli niczego wartego dalszego badania.

      Przed współczesną epoką eksploracji planet Wenus tylko przez chwilę była obiektem zainteresowania astronomów i praktycznie nigdy w kontekście spekulacji dotyczących pozaziemskiego życia. Galileusz skierował swój pierwszy teleskop ku niebu w 1609 r. i już po kilku miesiącach odkrył, że Wenus zmienia się w swoim widocznym rozmiarze i kształcie. Jest widoczna jako większa, kiedy zbliża się do Ziemi, oraz mniejsza, gdy oddala się w swoim ruchu dookoła Słońca. Galileusz zaobserwował także, że Wenus przechodzi przez różne fazy, podobnie jak Księżyc, gdy widać jego sierp lub tarczę w pełni, z tym wyjątkiem, że Wenus wydaje się znacznie większa, kiedy jest w fazie sierpa niż w fazie pełni, podczas gdy Księżyc jest prawie tej samej wielkości podczas wszystkich faz.

      Te zmiany miały rewolucyjne znaczenie. Galileusz wyjaśnił, że sposób, w jaki Wenus zmienia swój rozmiar, w połączeniu ze zmianą faz, dowodzi, że Wenus krąży wokół Słońca, a nie Ziemi. Miał rację. Obserwacje Wenus poczynione przez Galileusza jednoznacznie wskazywały na to, że fundamentalne idee Arystotelesa dotyczące struktury wszechświata, zgodnie z którymi Ziemia jest centrum wszystkich orbit, były błędne. Zatem Galileusz stwierdził w zgodzie z Kopernikiem, że Ziemia oraz wszystkie pozostałe planety krążą wokół Słońca.

      Choć Galileusz miał rację co do przyczyny zmieniających się faz Wenus, to ku jego ostatecznemu zaskoczeniu jego odkrycie jedynie sugerowało to, że Kopernik miał rację, lecz jej nie dowodziło. Galileusz postulował, by ponownie zinterpretować Pismo Święte i zrozumieć je w kontekście wszechświata skupionego wokół Słońca, a nie wokół Ziemi. Jednakże obserwacje Galileusza i jego logiczne argumenty okazały się niewystarczające, by przekonać hierarchów Kościoła rzymskokatolickiego ery poreformacyjnej do odorzucenia geocentrycznego modelu wszechświata, który uważali

28

„Dzień” na Merkurym, który trwa 175,97 ziemskich dni, jest wynikiem dziwnego połączenia wolnej rotacji planety (58,65 dni) i czasu obiegu planety wokół Słońca, który wynosi 87,79 dni.