Září ve vědě

Jsou u hvězd podobných Slunci další planety?

Americký astronom G. Marcy ze Sanfranciské státní univerzity oznámil objev dvou planet – v pořadí již patnácté a šestnácté (viz Vesmír 77, 477, 1998/8) – kroužících kolem hvězd, které se podobají Slunci.

První z nových planet se pohybuje kolem hvězdy HD187123 v souhvězdí Labutě (Cygnus), která je od nás vzdálena165 světelných let. Planeta o hmotnosti 1,2 Jupitera oběhne svou hvězdu za 437 dnů ve střední vzdálenosti jen o něco větší, než je poloměr zemské dráhy, přesněji 1,15 AU (astronomické jednotky). Její dráha je protáhlejší než pozemská; v naší sluneční soustavě by se pohybovala mezi dráhou Venuše a Marsu. Jde o první zjištění planety, která má dráhu do značné míry podobnou dráze Země.

Druhá nově objevená planeta je své hvězdě HD210277 v souhvězdí Vodnáře (Aquarius), vzdálené 68 světelných let, daleko blíže, jen 0,042 AU, a proto jeden její oběh trvá pouze 3,097 našeho dne. Její hmotnost se rovná poloviční hmotnosti Jupitera. Blízkost ke hvězdě, pouhých 6 milionů km, z ní činí prostředí velice nepřátelské životu – povrch planety je rozehříván na 1100 °C. K upečení kuřete by tam stačila milisekunda.

Pátrání po planetách cizích hvězd se stává oborem, který si získal trvale seriózní pověst. Nyní dva soupeřící týmy plánují nové programy, které budou využívat vtipné interferometrické techniky. První projekt plánuje Evropská kosmická agentura. NASA chce vypustit dalekohled nesoucí označení Terrestrial Planet Finder Space-based Telescope. Princip spočívá ve srovnávání světla hvězd soustředěného dvěma zrcadly o průměru 1,8 m. Prý by se tak mohlo např. u hvězdy Betelgeuse zeslabit její záření na pouhých 6 %, takže bychom lépe viděli do jejího okolí.

Ozářila nás hvězda vzdálená 20 000 světelných let

Zájmu sdělovacích prostředků tentokrát neušla sprška gama-záření, které 27. srpna po pět minut pronikalo hluboko do naší atmosféry, a to až do vzdálenosti pouhých 60 km od zemského povrchu. Záblesk zaregistrovala celá flotila družic a sond: na dráze kolem Země americká Rossi XTE, italská Beppo SAX a japonská ASCA, čtyři další meteorologické družice, družice Wind ve vzdálenosti půldruhého milionu kilometrů od Země, sonda Ulyses blížící se k Jupiteru a NEAR pohybující se blízko dráhy Marsu.

Nebezpečné záření gama vyslal objekt SGR 1900+14 (SGR – Soft Gamma Repeater), nacházející se v souhvězdí Orla. Bombardoval nás takto v minulosti už několikrát, ale protože šlo o méně intenzivní vzplanutí, nevzbudilo to v laické veřejnosti žádné vzrušení.

Astrofyzici soudí, že takové spršky měkkého záření gama vysílají mladé neutronové hvězdy s extrémně silným magnetickým polem, pro něž se vžívá název magnetar. Pohyb magnetického pole o síle 10¹⁵ gaussů (zemské magnetické pole má intenzitu 0,6 gaussu, nejsilnější dosažené v laboratoři bylo 4 × 10⁵ gaussů) kovovým povrchem neutronové hvězdy jej rozžhavuje na teplotu milionů stupňů a láme ji; v důsledku toho vzniká „hvězdotřesení“, při němž se uvolněná energie dostává do prostoru jako záblesk záření gama.

A do jaké míry tato neutoronová hvězda vzdálená 20 000 světelných let ovlivnila Zemi? Sluneční záření ionizuje naši vysokou atmosféru, která v noci – neosvětlena – svou ionizaci opět ztrácí. Gama-záření hvězdy SGR 1900+14 ovlivnilo naši atmosféru tak, že byla v noci ionizována jako ve dne, tvrdí Umran Inan z kalifornské Stanfordovy univerzity. Nemusíme se však bát zdravotních následků; většina záření byla zachycena atmosférou a dávka, kterou jsme obdrželi, byla menší než při rentgenování zubů.

Podle Kevina Hurleyho z Kalifornské univerzity v Berkeley se během oněch pěti minut uvolnilo v neutronové hvězdě tolik energie, kolik vyšle naše Slunce za 300 let.

Jupiterovy prstence jsou z materiálu jeho měsíců

Snímky zveřejněné na zářijové tiskové konferenci (sponzorované úřadem NASA) na Cornellově univerzitě v Ithace poskytly dosud nejlepší pohled na Jupiterovy prstence a prozradily konečně, jak tyto prstence vznikají.

O tom, že i Jupiter má kolem sebe zářící prstence, jsme se dověděli poměrně nedávno, až r. 1979, kdy se k němu přiblížily sondy Voyager 1 a 2, které objevily dva takové útvary: vnitřní oblakovitý a hlavní plochý prstenec. V současné době kosmická sonda Galileo objevila slabý, průsvitný třetí prstenec. Systém prstenců začíná ve vzdálenosti 92 tisíc kilometrů od středu planety a sahá až do 250 tisíc kilometrů.

Ve spolupráci s pozemskými pozorováními Keckovým „desetimetrem“ na Havajských ostrovech se zjistilo, že materiál na výstavbu prstenců přichází z Jupiterových měsíců. Dopady meteoritů, drobných planetek nebo jader komet, urychlených mocným gravitačním polem planety, z nich vyrážejí jemný prach, který nakonec spirálovitě míří k planetě. V prstencích setrvávají některé částice pouhých 1000–10 000 let, ale prach je neustále doplňován. Které měsíce jsou jeho dodavateli? Amalthea a Thebe krmí třetí vnější prstenec. Vnitřní, hlavní prstenec má mít původce v měsících Adrastea a Metis. Fotografie vypovídají o tom, že povrch těchto malých měsíců je pokryt velkým množstvím kráterů. Nejvíce prachu přitéká z maličké Adrastey. Při průměru osmi kilometrů má totiž pranepatrnou přitažlivost, a tak z ní částice unikají velice snadno, tvrdí Joe Veverka, který se podílel na analýze fotografií. I když přesné chemické složení prachu zůstává stále neznámé, jeho temná barva s nádechem do červena ukazuje, že na rozdíl od Saturnových prstenců neobsahuje žádný vodní led, což podporuje impaktní teorii jeho vzniku.

Obdobně mají vznikat prstence Neptuna, konstatuje Larry Esposito z Coloradské univerzity v Boulderu. Prstence Uranu a Saturnu se však svým složením odlišují a jiný bude i mechanizmus jejich vzniku.

Odolává DNA vzduchoprázdnu vesmíru?

Teorie panspermie, která byla v padesátých letech do určité míry uváděna jako příklad scestnosti idealistické vědy, získává zase další body. Evan Williams z Kalifornské univerzity v Berkeley dokazuje, že DNA může přežít v kosmickém vzduchoprázdnu stovky až tisíce let.

Voda má pochopitelně základní roli v udržení proteinů v trojrozměrné struktuře. Proto si vědci nebyli jisti, zda by DNA nebyla ve vakuu kosmu ohrožena. E. Williams s kolegy odolnost DNA zkoumal v komorách, ze kterých byl vyčerpáván vzduch. Experimenty prokázaly, že šroubovice DNA si ve vakuu i za pokojové teploty uchová svou strukturu nejméně 35 let. Za velmi nízké teploty by prý DNA mohla přežít nesmírně dlouho, téměř „věčně“.

Zrodila příroda pšenici dvakrát?

Pšenice roste na polích už dávno. Archeologové mají za to, že ji lidé začali pěstovat před deseti tisíciletími, když nastala neolitická revoluce a člověk objevil zemědělství. Umožnila mu to změna podnebí, které se stalo vlhčím, takže rostliny začaly růst bujněji.

První pšeničná zrna měla být zaseta na Středním východě, ale v tomto konstatování není nic nového. Nové je to, že musíme hovořit nikoli o zázraku, ale o více zázracích. Terry Brownová z Manchesterské univerzity našla v Řecku a v Itálii zrna pšenice stará tři tisíce let. Zkoumala jejich geny a porovnávala je s dědičnou hmotou soudobé pšenice. Zjistila, že pšenice byla zdomácněna lidmi několikrát, z různých divokých rostlin. Dávní zemědělci, kteří přicházeli do Evropy, si s sebou přinášeli pšenici vzniklou nejméně dvakrát, možná i vícekrát, na různých místech. Takže zemědělské civilizace si pšenice povšimly nezávisle na sobě a všechny ji využily pro svou obživu.

Proč někomu vadí solení

Američtí lékaři z Univerzity v Salt Lake City objasnili, proč některým lidem nadměrné solení vadí a některým nikoli. Vyšetřili skupinu 1509 osob a nalezli klíč k odpovědi v různé podobě genu pro hormon angiotenzinogen, který ovlivňuje krevní tlak. U osob s dvěma abnormálními geny pro tento hormon neslaná dieta k snížení krevního tlaku nepomůže.

Americké nekuřácké hospody prosperují

V našich novinách teď vyšel článek o tom, jak je u nás ekonomicky nevýhodné provozovat hostinec nebo restauraci, kde se nekouří. Útrata nekuřáků bývá prý výrazně nižší.

V USA je tomu (podle průzkumu Adama Goldsteina z Univerzity Severní Karoliny) jinak. Údajně zjistil, že americké restaurace, kde je úplný zákaz kouření, nemají o nic nižší zisk než restaurace, které mají oddělení pro kuřáky. Zisky rostou v obou typech pohostinství.

Odolá japonská věda hospodářské krizi?

O hýčkání japonské vědy se v posledních letech dost psalo a je k nevíře, že hospodářské problémy nemají mít na další rozvoj badatelského výzkumu ani nových technologií závažný dopad. Souhrnný rozpočet na vědu pro rok 1999 má – podobně jako v minulých letech – vzrůst opět o několik procent.

S celkovou sumou 219,6 miliardy jenů zůstává rozpočet na výzkum vesmíru přibližně na stejné úrovni. Nic se také nemění v rozpočtu na nukleární výzkum a jaderné technologie. Do určité míry klesají dotace např. na výzkum oceánu, ale vcelku opět výdaje na badatelský výzkum vzrůstají.

Financování projektů Agentury pro vědu a špičkové technologie by v r. 1999 mělo vzrůst o 10,5 %, čímž dosáhne 211 miliard jenů. Podobný obraz lze nalézt v dalších ministerstvech. Program Ministerstva školství na podporu základního výzkumu se má zvýšit o 17,5 %, takže dosáhne 165 miliard jenů. Krom toho ministerstvo získalo další prostředky na společné projekty univerzit a průmyslu.

Pokud jde o Ministerstvo průmyslu a mezinárodního obchodu, tak to má zvýšit podporu vytváření podniků špičkových technologií plnými 19 miliardami jenů. Prostředky na převod technologií zvyšuje ministerstvo ze 140 na 163 miliard jenů.

Nejštědřeji se zvyšují prostředky na informační technologie a vědy o životě. Agentura pro vědu a technologie předpokládá rovněž významně vyšší podporu molekulární genetice a neurobiologii (z 21 miliard na 30 miliard jenů).

Konečně Ministerstvo zemědělství, lesů a rybolovu získalo o 8,1 % víc prostředků, z čehož by většina měla plynout na výzkum a aplikaci biotechnologií. Japonsko se bude dál velice intenzivně věnovat genomu rýže. Pro příštích sedm let začne působit program Zelená hranice, který má přispět k růstu produkce nových materiálů získávaných z rostlin a zvířat, především hmyzu. Projekt bude odstartován s přispěním 2,1 miliardy jenů.

Kolik vědců je v soukromém sektoru?

V Japonsku nyní pracuje 673 000 vědeckých pracovníků, z toho v soukromém sektoru 384 000. Ve Francii byl tento poměr (ale v r. 1993) 151 250 ku 66 600, v Německu 231 120 a 129 300, ve Spojeném království 148 000 a 83 000, v USA 962 000 a 790 000 (rovněž údaje z r. 1993).

Největší škůdci planety Země

Nadace Světový fond pro ochranu přírody uveřejnila v Ženevě zajímavou analýzu toho, jak se které státy podílejí na ohrožení životního prostředí.

Za hlavní nepřátele Země jsou kupodivu označeni Norové, o jejichž vztahu k přírodě míváme dobré mínění. Analýza je pochopitelně značně subjektivní, podmíněná výběrem kritérií, proti čemuž Norové také hned protestovali. Nicméně určitý pohled se tím získává.

Studie hodnotí tlak na světový globální ekosystém především podle čerpání ze čtyř zdrojů – obilí, mořských ryb, dřeva a pitné vody, a dále srovnává množství vypouštěného oxidu uhličitého. Posuzuje také zabírání půdy, které měří výrobou cementu.

A právě podle těchto kritérií Norové vyvíjejí čtyřnásobně vyšší tlak na životní prostředí, než činí celosvětový průměr, a o polovinu větší než Američané a Australané. Norsko vyloví ročně na jednoho obyvatele 250 kg mořských ryb, což je desetinásobek světového průměru. Neznamená to, že celé toto kvantum Norové snědí, ale používají vylovené ryby jako krmivo na mořských lososích farmách.

V desítce největších „škůdců“ je Norsko následováno Tchaj-wanem, Chile, Singapurem, Dánskem, USA, Kuvajtem, Sjednocenými arabskými emiráty, Austrálií a Estonskem. Spojené království je až na 41. místě a nejmenším škůdcem světa je prý Bangladéš.

Američané spotřebují dvojnásobné množství obilí než svět, 692 kg na hlavu ročně. Nejvíce dřeva kácejí Švédové – 2,3 m³ na obyvatele za rok, což je čtyřikrát víc, než čerpá z lesa průměrný obyvatel Země. Čtyřmi největšími spotřebiteli sladké vody jsou republiky střední Asie.

A jak jsou celosvětově ohroženy nejdůležitější ekosystémy – lesy, zdroje pitné vody a moře? Nejhůř prý na tom je pitná voda. Jako indikátor jejího zdraví se využívala stovka obratlovců, z nichž padesát už prakticky vymizelo. V posledním čtvrtstoletí se zdraví světových ekosystémů zhoršilo o plných třicet procent.

Mapy hluku do roku 2002?

Každé město s počtem obyvatel větším než čtvrt milionu ve státech Evropské unie musí mít do r. 2002 hlukové mapy a přesně vědět, ve kterých ulicích jsou evropské normy překračovány.

Komisař Evropské unie pro životní prostředí Ritt Bjerregaard na zářijové schůzi v Kodani konstatoval, že v Evropské unii trpí denně tíživým pouličním hlukem více než 80 milionů lidí. V příštím roce se vědci dohodnou na jednotné metodice měření hluku. A posléze bude vydáno nařízení, kterým bude dopravní hluk v zemích Evropské unie výrazně snížen.

Mladé ryby za povodní hynou

Němečtí vědci publikovali údaje z výzkumu vlivu povodní na stav ryb. Jejich výsledky by nás mohly zajímat.

Christian Wolter z Ústavu sladkovodní ekologie a vnitrozemského rybolovu v Berlíně velmi zevrubně sledoval loňský stav ryb v Odře při německo-polské hranici. Zjistil, že celkově nebyl stav ryb ohrožen, ale zahynulo až 90 % mladých rybek.

Běžná úmrtnost mladých plotic a cejnů bývá až 50 %, loňské povodně dovolily přežít pouze 10–20 %. Rychlý tok Odry je splavil až do moře. Velká voda také vymývá usazeniny na dně i s drobnými živočichy, kteří jsou potravou ryb. Ryby potom, pochopitelně, hladovějí. Povodně také rybám znemožňují plout proti proudu.

Vymizení některých druhů ryb však prospělo např. tloušťům, jelcům a řadě jiných – zbylo na ně víc potravy. Po povodni dokonce badatelé našli v dolním toku Odry ryby, které tam nikdy nebyly, např. jednoho z hrouzků.

Pravidelné místní povodně při dolním toku řeky rybám prospívají. Zakalenost jarní vody umožňuje úspěšnější rozmnožování.

Jak jsou Britové hrdi na Dolly

Ve Spojeném království uskutečnili průzkum, kolik jejich obyvatel slyšelo o narození ovečky Dolly jako o významném úspěchu vědy. Ve vzorku 1018 lidí jich o Dolly vědělo překvapivě hodně – plná polovina. A z ní 65 % vědělo, že šlo o prvního savce klonovaného z „dospělé“ buňky. Průzkum ovšem zároveň konstatoval, že Dolly uzmula slávu svým tvůrcům. Pouze 2 % z těch 535 Britů, kteří o Dolly slyšeli, vědělo, že byla klonována v Roslinově ústavu u Edinburku. A přesto, že biologové Roslinova ústavu nechtějí svou metodiku aplikovat na klonování lidí, 49 % respondentů se toho obává.

Osud jedné školy teoretické fyziky

V poslední době tento přehled referoval o řadě stránek dějin sovětské vědy, jak je osvětlují nově otevírané archivy sovětské tajné bezpečnosti.

Zajímavý, i když pochmurný je osud charkovské školy teoretické fyziky. Roku 1934 zorganizoval charkovský Ukrajinský fyzikálnětechnický ústav (UFTI) mezinárodní konferenci teoretické fyziky. Bylo to významné uznání nového fyzikálního centra, které v tehdejším hlavním městě Ukrajiny vytvářel od r. 1932 pozdější laureát Nobelovy ceny Lev Landau. Genialita tohoto vědce zaručovala, že zde vznikne další „hlavní město“ teoretické fyziky Sovětského svazu. Úspěšná se zdála být i snaha vytvořit v Charkově špičkovou fyzikální fakultu. Tamní mladí fyzici doufali, že po „cambridžské etapě“ vznikne „charkovská éra“...

O tom, jak vysoko nasadil Landau v Charkově laťku, svědčí, že na jeho mezinárodní konferenci přijel sám Niels Bohr. A traduje se, že jeden ze zahraničních účastníků, maďarský fyzik s titulem PhD, se rozhodl ihned požádat Landaua, aby se mohl v Charkově stát jeho aspirantem. Na setkání přijela i významná ruská esa – V. Fok, J. Frenkel a I. Tamm.

Úroveň jednání o kvantové fyzice měla být neobyčejně vysoká, posuzovaly se i důsledky nedávno objevených částic neutronu a pozitronu. Budoucí laureát Nobelovy ceny Igor Tamm tu referoval o své domněnce, že existují jaderné síly, což prý stálo na počátku úvah Japonce Hidekiho Yukawy o existenci mezonů (Nobelova cena r. 1949). V diskusi o teorii gravitace se zablýskl i talent Matveje Bronštejna (o jeho tragické smrti viz Vesmír 77, 532, 1998/9). Debaty Landaua a Bohra se soustředily na speciální teorii relativity a kvantovou mechaniku.

Po pouhých třech letech nadějné existence charkovská škola teoretické fyziky zanikla. V červenci 1937 charkovské oddělení sovětské tajné policie GP podalo hrdě zprávu: V současné době jsme přistoupili k likvidaci veškeré kontrarevoluční škůdcovské skupiny v Ukrajinském fyzikálnětechnickém ústavu. Z materiálů výslechů, které jsme získali, bylo zjištěno, že Korec (poznamenejme, že to byl jeden ze spoluautorů protisovětského letáku Lva Landaua – viz Vesmír 77, 290, 1998/5), je jedním z aktivních účastníků této kontrarevoluční skupiny a nejbližším přítelem vedoucího této skupiny, trockisty profesora Landaua. A tak slibná charkovská škola přestala existovat.

NATO výzkumu Bajkalu

V Ulan-Ude, hlavním městě Burjatské republiky, se v září sešli odborníci ze třinácti zemí, mimo jiné i z Austrálie. Byli tam: ředitel ekologického oddělení NATO, a dále představitelé UNESCO, Evropské komise, Světové banky a dalších institucí. Konferenci organizovalo Sibiřské oddělení Ruské akademie věd a vláda Burjatska. Šlo o mezinárodní spolupráci při výzkumu Bajkalu, konkrétně o projekt hlubinného vrtu dnem tohoto nejhlubšího jezera světa (největší zaznamenaná hloubka je 1657 m). Usazeniny dosahují tloušťky až 80 km. Nedávno se tu dělal vrt, jímž se získalo jádro vysoké 600 m, což představuje horniny usazované během 15 milionů let.

Pozoruhodným zjištěním např. je, že v oblasti Bajkalu se střídaly doby ledové a meziledové ve stejném rytmu jako v oblasti Atlantského oceánu (takže se potvrzuje, že šlo o děje globálního rozsahu).

Vědci v Ulan-Ude vyslovili domněnku, že ještě před několika miliony let Euroasií protékala řeka spojující Bajkal s Tichým oceánem. Belgičané tvrdí, že originální bajkalská zvířena, včetně proslavených živých filtrů (klanonohých korýšků vznášivky bajkalské), se v jezeře formovala před dvěma miliony let.

Konference se snažila dobrat příčin, proč zhruba čtyřicet mezinárodních akcí snažících se pomoci při záchraně Bajkalu dosud přineslo pranepatrné výsledky (bylo na ně vynaloženo dvacet milionů dolarů). Hlavní důvod je prý v tom, že zahraniční vědci nebyli dosud schopni pochopit specifičnost tamní přírody. A projekty financované z nejrozmanitějších zdrojů se zdvojují a až příliš často dostává přednost viditelný efekt před tím, co je potřeba.

Konference vyzvala ruského prezidenta a parlament Ruské federace, aby přijali federální zákon o Bajkalu (blokuje ho prezidentské veto). Diskutovalo se (kolik desetiletí už) o zhoubné roli kombinátu na výrobu celulózy, kde se po grandiózní nátlakové kampani podařilo aspoň zajistit nejlepší čištění odpadních vod v celé Ruské federaci. Odtékající sloučeniny chloru však dál hrozí Bajkalu znečištěním. Proto se na konferenci navrhovalo, aby se v celulózce přešlo na technologie, které na chloru nejsou založeny.

Bajkal se dostal do kategorie světového bohatství r. 1996 a přes usilovný boj za jeho záchranu dosud není vyloučeno, že přejde do kategorie světového dědictví ohroženého zánikem. Bajkal prožívá v hodnocení místních činitelů šokující příval zahraničních turistů. Loni jich jen Bajkalské ekologické muzeum navštívilo plných 20 000!