O čem se psalo ve vědě

Železný suvenýr ze supernovy

Jsme dětmi hvězdy, tvrdívají trochu básnicky, ale vědecky přesně astronomové. Nejen proto, že bez naší hvězdy (Slunce) by náš život nebyl možný, ale i proto, že většina těžkých prvků, které tvoří svět, vznikla při zániku vybuchujících hvězd v okolním vesmíru.

Německý fyzik z mnichovské techniky Ginther Korschinek (tušíme za tím nějakého Kořínka), objevil, že poměrně značné množství radioaktivního izotopu železa na dně jižního Tichého oceánu vzniklo právě při výbuchu nepříliš vzdálené nedávno umírající hvězdy. Poselství cizí hvězdy bylo odhaleno v Tichém oceánu u Mona Pihoa (uprostřed mezi Austrálií a Jižní Amerikou) v hloubce třinácti set metrů, a to ve vrstvách usazenin, které se formovaly v posledních třinácti milionech let.

Odhalit tento podpis cizí hvězdy na Zemi nebylo snadné, velkým problémem bylo například spolehlivě odlišit stejně hmotný izotop niklu ⁶⁰Ni od izotopu železa ⁶⁰Fe. Umožnila to skutečnost, že tento izotop niklu má v jádře o dva protony víc. Nesnadné bylo určení, že radioaktivní železo nepřiputovalo postupně k Zemi v kosmickém záření...

Protože izotop železa ⁶⁰Fe má poločas rozpadu jeden a půl milionu let, musel se dostat na Zemi poměrně nedávno, a to z blízké supernovy. Ovšem nikoli z hvězdy, která vybuchla nepříjemně blízko nás, ta by bývala ohrozila život na naší planetě. Korschinek tvrdí, že vzácné železo nalezené na dně Tichého oceánu pochází z jedné nebo ze dvou supernov, které ve vzdálenosti několika set světelných let vybuchly v uplynulých pěti milionech let.

Jsme tedy opravdu dětmi umírajících vzdálených hvězd, jak dokazuje i nový železný suvenýr z Tichého oceánu.

Měsíční jubileum a kosmické reality dneška

Byla to krásná a dlouhá noc, když v červenci před třiceti lety přistával výsadkový člun LEM Apolla 8 na Měsíci. Politická atmosféra doznívajícího roku 1968 přinutila i nové normalizační šéfy Čs. rozhlasu, aby dovolili celonoční přímou reportáž z přistání. Jediným státem světa, kde v televizi neprobíhal přímý přenos americké televize, byl prý Sovětský svaz. Sovětské vedení argumentovalo tím, že po Měsíci právě jezdí sovětské vozítko Lunochod, které je nutno propagovat.

Hořkost oné noci nestrávil ruský tisk dodnes. Už se sice netvrdí, že Sovětský svaz necítil potřebu soupeřit v této aktivitě se Spojenými státy. Samozřejmě to není pravda. Sovětská měsíční raketa N-1 tenkrát už byla zkonstruována a již se určovalo složení posádek – první expedici měl vést kosmonaut Alexej Leonov. Nyní se tehdejší projekt letu kosmonautů na Měsíc hodnotí jako „poslední vzplanutí romantizmu v dějinách sovětské velmoci“. A úspěch Ameriky se dosud chápe jako katastrofa ruského sebevědomí, která otevřela dveře dalším porážkám, třeba i úpadku ruského hokeje a odumření ideje světové komunistické revoluce. Marná je útěcha, že Američané prostě jen měli štěstí. V ruských novinách se teď citují věty z předem připraveného projevu prezidenta Richarda Nixona, který měl být přednesen, kdyby američtí astronauti na Měsíci zahynuli („byl jim tak poskytnut věčný odpočinek na tomto vesmírném tělese“) a uvádí se, že prezident měl před prohlášením nejprve zatelefonovat vdovám... Současné Rusko stále cítí jako historickou křivdu, že Nixon měl možnost přečíst druhou variantu připraveného projevu: „Zásluhou toho, co jste vykonali, se nebesa stala částí lidského světa.“

Ruská federace se pochopitelně snaží udržet si pozici v kosmické aktivitě za každou cenu. Podařilo se jí překonat střet s Kazachstánem, na jehož území leží nejdůležitější ruský kosmodrom Bajkonur. Kazachstán totiž po nedávné havárii Protonu, považovaného za jednu z nejspolehlivějších raket, zprvu zakázal jeho starty. Argumentoval tím, že palivo, které neshořelo, zamořilo řeky a studně Karkalinského kraje Karagandy na ploše 5000 km². Situace se líčila dost hrozivě, a proto byl pozastaven i start nákladní lodi Progress-M 42, která měla dopravit posádce ruské družicové stanice vodu, potraviny a zařízení.

Čas jsou peníze konečně i v dnešním Rusku. Každý den odkladu startu rakety Zenit 2 s oceánografickou družicí Okean O znamená podle odhadu ztrátu 500 000 rublů (20 000 dolarů). Blokáda by ovšem poškodila i Kazachstán: jen za pronájem kosmodromu Rusko platí – či lépe řečeno má platit – ročně 115 milionů dolarů. Nakonec se oba státy shodly na tom, že k vážnému ekologickému ohrožení vlastně nedošlo, škoda se odhaduje jen na několik set tisíc dolarů a sovětská vláda je ochotna zaplatit.

Rusko potřebuje Bajkonur i k dalšímu přílivu amerických peněz. Proto se tak usilovně snažilo odhalit příčinu selhání Protonu. Zjistilo se, že havárii zavinil požár motoru č. 3 druhého stupně – z porušeného svaru u motoru vyletěla nepatrná částečka hliníku a neštěstí bylo hotovo. Raketové motory pro Proton se vyrábějí ve Voroněži. Řešení se našlo: do motoru se zabudují speciální filtry, které budou schopny zachytit i částice o hmotnosti 0,2 gramu. Spolehlivost Protonu měla umožnit, aby byly do konce roku vypuštěny čtyři západní družice, což by Rusku přineslo 70–80 milionů dolarů za každý start. A prezident Bill Clinton teď dokonce ve snaze udržet ruskou kosmonautiku v chodu podepsal novou dohodu, podle níž by Rusko mohlo do konce roku 1999 prodat další vypuštění obchodních západních družic. Například o vypuštění dvou spojových družic projevil zájem koncern General Electric, dále Lockheed a další. Z Bajkonuru může ročně odstartovat nanejvýš dvanáct Protonů, ale i to představuje přínos jedné miliardy dolarů.

28. července došlo k ještě jedné události, která je v ruské kosmonautice přijímána s nostalgií. Kosmonauti Viktor Afanasjov a Sergej Andrejev naposledy zabouchli příklop otvoru, jímž lidé (celkem 74krát) vystoupili z Miru do volného prostoru. Mimo stanici prožili kosmonauti 354 hodin a 40 minut, tedy téměř 15 dnů. Byly to špičkové výkony, při kterých občas hrozilo i značné nebezpečí, např. v r. 1987 měl jeden z kosmonautů poruchu srdeční činnosti. Podle vyjádření kosmonauta Anatolije Solovjova, rekordmana v této aktivitě (vystoupil do vesmíru celkem šestnáctkrát), je to nejtěžší, co v pilotované kosmonautice vůbec existuje.

Kde je nejkratší den?

Den na naší planetě je dlouhý, trvá 24 hodin (astronom nás samozřejmě opraví, že je to 23 hodin 56 minut a 4 sekundy). Na našich planetárních sousedkách ve sluneční soustavě je délka dnů skutečně rozmanitá. Na Venuši trvá den 243 pozemských dnů, na Měsíci přes 27 dnů, kdežto na Marsu jen o málo víc než u nás. Jupiter dost pospíchá – den tam trvá jen deset hodin.

A kde by nám den utekl nejrychleji? Dosud se tvrdilo, že na některých planetkách o průměru jednoho kilometru trvá den pouhé dvě pozemské hodiny. A teď se americká Laboratoř tryskového pohonu v Kalifornii dověděla o nebeském tělese s nejkratším dnem v naší sluneční soustavě. Tento rekordman se na Zemi přiletěl podívat loni, profičel si to kolem nás ve vzdálenosti 800 000 kilometrů. Jeho prozatímní jméno je 1998 KY 26. Jde o drobounkou planetku o průměru třiceti metrů, která se otočí kolem své osy přibližně za deset minut, jak tvrdí Steven Ostro z kalifornské Laboratoře tryskového pohonu. Astronautičtí návštěvníci asteroidu by tam tedy prožívali den dlouhý pouhých deset minut...

Patrně by při tom byli v pohodě, protože planetka má solidní pevný povrch – jinak by se vinou rychlého otáčení již dávno roztrhla.

Odkud se chcete podívat na tělesa sluneční soustavy?

Pohled na oblohu vzrušuje lidi odpradávna. Ale přesto – kolik z nás rozumí tomu, proč je někdy Měsíc vidět ve dne, někdy jeho úplněk osvětluje krajinu záhy večer a jindy se dostane na nebe až k ránu? A o kolik víc podivuhodných krásných věcí i nezvyklých pohybů uvidí astronauti, až přistanou na některém jiném nebeském tělese?

Díky kalifornské Laboratoři tryskového pohonu se teď pozemštané mohou dozvědět, jaká obloha by je vítala, kdyby se dostali do nejrozmanitějších koutů sluneční soustavy.

Jak by se nám například jevil pohyb dvou Marsových měsíčků, kdybychom přistáli dejme tomu na severním pólu této planety? Nebo jaký pestrý tanec mnoha měsíců bychom uviděli na obloze z oběžné dráhy kosmické lodi létající kolem Jupitera?

Zkrátka a dobře: americká internetová služba obsahuje údaje o 25 tisících objektů v naší sluneční soustavě – o Slunci, všech planetách, 63 měsících, řadě kosmických meziplanetárních sond a více než 25 tisících planetek a komet. Na internetu se tak můžeme dozvědět, co by se na obloze odehrávalo, kdybychom tam všude byli...

Uživateli jsou především vědci, získávají tu například informace o tom, kam zamířit antény kosmické sondy pro spojení se Zemí, kde hledat nebeské těleso, podle nějž chtějí sondu orientovat. Zájemcem může být i takový spisovatel sci-fi, který se tu dozví, kdy a kde přesně na Marsu vychází na obloze měsíc zvaný Hrůza... Zvědaví jsou i laici, což dokazuje už 175 000 dotazů zaslaných na tuto službu. Máte zájem? Adresa je celkem jednoduchá: ssd.jpl.nasa.gov/horizons.html. Zachtělo se vám uvidět oblohu, jak by vypadala v případě, že byste byli na Halleyově kometě?

Váš kamarád leguán

Že nás pozná náš pes a že přívětivě vrtí ocasem na svého pána, kdežto na protivného souseda štěká, to už víme. Poněkud nás překvapí, když vědec tvrdí, že „svého“ člověka poznávají i vlaštovky, když se vrátí z Afriky na „svůj“ dvůr, a poznávají dokonce i voříška, který k tomu dvorku patří...

Američtí badatelé z jedné filadelfské univerzity teď zjistili, že „svého“ člověka poznávají i leguáni. Konkrétně jejich laboratorní miláček Fido spolehlivě odliší své opatrovatele od cizích neznámých lidí. Když se v laboratoři objevil dr. Scott McRobert, Fido po něm vždy přátelsky chňapal, kdežto neznámé příchozí ignoroval. To vědce zaujalo a chtěli vyzvědět, zda si dvanáctiletý leguán vzpomene na studenta, který se o něj staral před čtyřmi lety.

Šli na to vědecky: Doktor Robert, student i čtyřicet cizích lidí přicházeli k Fidovi a četli mu z jedné populární dětské knížky buď nahlas, nebo tak, aby to neslyšel, a pozorovatel sledoval, jak leguán na jednotlivé osoby reaguje. Dopadlo to, jak už jsme řekli: Fido si čtyřicítky neznámých ani nevšiml, zato reagoval na S. Roberta i na studenta, kterého už čtyři roky neviděl. To odloučení se pochopitelně projevilo, k S. Robertovi byl přátelštější.

Referovalo se o tom teď na zasedání Společnosti pro výzkum chování zvířat v Pennsylvánii. Dál se bude zkoumat, zda leguán poznává své lidské přátele spíš zrakem, nebo sluchem.

William Carr s kolegy z Beaver College v pennsylvánském Glenside prokázali, že náš psí kamarád je přítelem opravdu na celý [psí] život, dokonce i po několikaletém odloučení. Studovali paměť psů, kteří žili s chovatelem, od něhož pak přešli do jiných rodin. V některých případech očichávali výrazně víc své dávné pány než ostatní lidi, a to i po devíti letech. Nepodceňujeme často ve své lidské pýše schopnosti zvířat?

Výzkumy komety Tempel 1 a Merkuru

Strategie výzkumu sluneční soustavy pomocí menších a lacinějších sond se dál rozvíjí. V červenci informovala NASA o dvou nových projektech tohoto typu.

Za šest let by se měla velká měděná střela zarýt do komety takovou silou, že vytvoří kráter hluboký jako sedmiposchoďový činžák. Odtud také jméno – Deep Impact. Cíl experimentu? Když astronomové nyní studují oblaka plynů, která uvolňuje kometa při přiblížení ke Slunci, nejsou si jisti, zda pozorované atomy pocházejí z nitra komety, nebo zda jde o „špínu“ posbíranou při putování sluneční soustavou. Sonda Deep Impact, která přijde na 240 milionů dolarů, by to měla zjistit.

K vybrané kometě P/Tempel 1 se má dostat 4. července 2005. Půltunová střela by ji měla zasáhnout rychlostí deseti kilometrů za sekundu a vyrazit tak dostatečné množství kometárního materiálu do prostoru.

Druhá sonda Messenger by se měla vydat opět k planetě Merkuru, který byl v posledních desetiletích kosmickým výzkumem opomíjen. Vždyť od návštěvy Marineru 10 s jeho třemi průlety kolem planety uplynulo již plné čtvrtstoletí. Sonda v hodnotě 286 milionů dolarů by se měla stát v r. 2009 umělou družicí Merkuru. Fotografovala by jeho povrch, analyzovala jeho slaboučkou atmosféru a mapovala magnetické pole.

Japonský lov na neutrina

Laureát Nobelovy ceny Wolfgang Pauli by měl radost z jednoho japonského vědeckého pokusu. Když v roce 1931 předpověděl existenci podivné částice atomového jádra, neutrina, připadal svým kolegům fyzikům poněkud pošetilý. Měla to být částice nehmotná, létající si vesmírem téměř rychlostí světla, a především částice, která – protože nemá elektrický náboj – proniká neuvěřitelně snadno hmotným světem.

Pan profesor Pauli je už více než čtyři desetiletí ve fyzikálním nebi, ale jeho neutrino je stále pozoruhodnější. Ukázalo se, že jak nic proletí celou zeměkoulí naskrz – ale kdyby jen jednou! Dokáže proletět nesmírnou spoustou našich planet za sebou! Zpočátku se zdálo, že právě proto nikdy neutrino neobjevíme, právě pro tu jeho nepolapitelnost. Díky zmíněným vlastnostem vidí astronomové v neutrinech svědky vzniku vesmíru – většiny neutrin, která se tehdy vytvořila a od té doby bloudí vesmírem, aniž by se s něčím srazila.

Na konci šedesátých let vymyslel Raymond Davis na neutrina chytrou past – v hlubokém dolu dal postavit obrovskou nádrž s kapalinou používanou v čistírnách. A obdobný neutrinový „dalekohled“ teď studuje neutrina v japonských Alpách. Jeho srdcem je nádrž s více než dvěma miliony litrů čisté vody.

Neutrina se dál nechtějí nechat chytit, například naším tělem proletí za vteřinu kolem padesáti bilionů neutrin a prý za celý náš dlouhý život v něm uvízne jediné. Stejně tak se občas nějaké zachytí v té obří japonské aparatuře Super-Kamiokande II. A japonští fyzici teď registrovali neutrina, která vyslal do země jejich urychlovač elementárních částic v Cukubě, vzdálené 250 kilometrů. Byl to první zdařilý pokus tohoto typu. Vědci při tom zkoumali, jak se během té cesty různé druhy neutrina proměňují.

Těžko dnes předpovídat, co se o vesmíru, jeho vzniku, podobě i proměnách energie dovíme pomocí neutrinových dalekohledů v budoucnu. Asi to hodně pozmění naše poznání a představy o světě.

Dlouhý život izotopů prvku 114

Připomeňme, že v lednu badatelé z Ústavu jaderného výzkumu v Dubně u Moskvy oznámili, že získali izotop prvku 114, který vypovídá o blízkosti proslulého a toužebně očekávaného ostrova stability supertěžkých prvků. Jeho čas polorozpadu měl být plných dvacet sekund. Nicméně jediný atom jaro nedělá a ověřeným důkazem reálnosti ostrova stability to být nemůže.

Nyní však v Dubně tým Alexandra Jeremina vytvořil hned dvě poněkud lehčí jádra dalších izotopů prvku 114. Izotopy žily tak, jak teorie ostrova stability přepovídá: poločas jejich rozpadu byl pět sekund.

Světové společenství tvůrců nových prvků hovoří o fantasticky významném úspěchu. Skutečně se nám už podařilo dosáhnout ostrova stability, i když musíme ještě překonat hory problémů, tvrdí Andrej Popeko z Dubny. Někteří vědci věří, že by dosud neznámé supertěžké prvky mohly existovat nejen ve vesmíru, ale dokonce i na naší planetě. Prvky, které by žily mnoho let. Je jím i prvek se 114 protony a 184 neutrony?

Houby z Papuy proti aidsu?

Ochráncům životního prostředí naší planety, kteří stále zdůrazňují, že vymírání dosud neznámých rostlinných a živočišných druhů nás může přijít velice draho, přibyl další argument.

Vědci z Národního ústavu výzkumu rakoviny v Marylandu a z Univerzity Britské Kolumbie ve Vancouveru izolovali čtyři peptidy z hub Theonella mirabilis a Theonella swinhoei, které nalezli ve vodách v okolí Papuy-Nové Guiney. Peptidy nazvané papuamidy ochraňují T-buňky před infekcí virem HIV, a dokonce rovněž zabíjejí některé lidské nádorové buňky.

Syntetizovat papuamidy uměle je vzhledem k jejich složitosti obtížně realizovatelné, ale podle tvrzení šéfa týmu Raymonda Andersena z Univerzity Britské Kolumbie jsou vhodným nástrojem studia pochodů, jimiž jsou zabíjeny buňky.

Jak se kvetoucí Sahara měnila v poušť

Sahara se stále šíří, zemědělské půdy ubývá, tak znějí poplašné zprávy posledních let. Kolik milionů hladovějících Afričanů zase přibude...

Jak vůbec nejhrozivější poušť planety vznikla, když řada nálezů dokazuje, že tam kdysi býval kvetoucí ráj?

Německý vědec Martin Claussen z postupimského Ústavu pro studium vlivu klimatu vytvořil nový experimentální model proměny oblasti dnešní Sahary. Jeho kolegům se zdá být velice výstižný. Měli bychom se z něj spolehlivě dovědět, jak rostlinstvo ze Sahary zmizelo.

Dnes holé písky pokrývají devět milionů čtverečních kilometrů severní Afriky, ale například tamní nálezy pylu rostlin prokazují, že před devíti až šesti tisíci lety byla Sahara porostlá křovinami a svěží trávou. Potvrzují to i archeologové: putovali tu kočovníci se svými stády, zdejší obyvatelé si kopali studně a stavěli svatyně.

Jak se tedy Sahara stala Saharou? Před devíti tisíci lety patrně vlivem změny zemské dráhy i polohy zemské osy začalo ochlazování severní polokoule. A právě Claussenův model prý přesně vystihuje souboj proměňujícího se podnebí a rostlin. Ochlazení zeslabilo monzunové deště v Indii a v severní Africe. Rostlinstvo začalo řídnout. Po několika tisících let už vegetace nezískávala dostatek půdní vláhy, přestala vypařovat vodu, ustával koloběh vody v ovzduší. A pak najednou to šlo ráz na ráz: ze zelené Sahary se stala Sahara písku během pouhých tří set let. Sahara se tak zrodila před 5400 lety.

Ale co se stane, když se nyní začíná naše planeta opět ohřívat? Vypoví Claussenův model, že Sahara se opět zazelená? A pouště se zrodí někde jinde?