Mozaika

Život na měsících velkých planet

Z vědeckých pracovišť občas na stránky novin pronikne podezření, že by se život mohl vyskytovat i ve vzdálených končinách sluneční soustavy, a to na měsících planet. Nedávno se na Pensylvánské státní univerzitě zrodila práce postgraduálního studenta Bertila Olssona, který obhajuje názor, že ve vesmíru nemusí být nijak vzácné zachycení planet o velikost Země velkými plynnými planetami, jako je Jupiter. Tito „vězňové“ by se potom proměnili v měsíce. Vyplývá to z počítačového modelování pohybu větších těles v naší sluneční soustavě.

Z pozorování planet cizích sluncí víme, že jde o obří planety kroužící poměrně blízko své hvězdy, takže se tam nevytvářejí podmínky pro vznik a vývoj života. I kdyby však tyto velké planety kroužily v příhodné vzdálenosti (jako naše Země kolem Slunce), jejich měsíce by nemohly být dostatečně velké k tomu, aby si svou přitažlivostí udržely atmosféru.

Podle Olssona zbývá jediná možnost – měsíce s vhodnými podmínkami pro život musí být vnitřními planetami, které si velké vnější planety připoutaly. „Byl jsem překvapen, jak snadno k takovému uchvácení může dojít,“ konstatoval Olsson. Simulace prokázala, že giganti desetkrát větší než Jupiter si mohou zotročit planety desetkrát hmotnější než Země. A taková desetkrát hmotnější planeta je patrně největším možným tělesem, na němž se může rozvíjet život. Hra gravitačních sil má však i druhou stránku, stručně řečeno „jak nabyl, tak pozbyl“. Přitažlivost velkých planet také může své měsíce-planety vypudit.

Galileo má žít déle

O posledních významných zjištěních americké kosmické sondy Galileo na Jupiteru se už dost psalo. Dvakrát sonda proletěla blízko Jupiterova měsíce Io a odhalila tu na stovku sopek a pohoří. Úspěšně odolala u Io pronikavé radiaci, takže NASA rozhodl, aby sonda (umělá družice Jupiteru) pokračovala ve výzkumu až do konce letošního roku, kdy se očekává, že jí dojdou zásoby pohonných látek pro stabilizační a korekční motory.

Měsíc Io má zkoumat opět 22. února, kdy proletí rekordně blízko – ve vzdálenosti pouhých 200 km. Vědci jsou zvědavi zvláště na proměny vulkánu, který byl loni v listopadu přistižen při erupci.

Jsme Marťany?

Na zasedání Americké astronomické společnosti v Atlantě, které se konalo začátkem ledna, někteří astronomové znovu bojovali za domněnku, že pozemský život má svůj původ na Marsu.

Proč je stále takový zájem o to, abychom prokázali, že se náš život nezrodil někde v zemském praoceánu, ale že k nám byl přenesen ze sousední planety? Řeší se tím jedna záhada. Řadě vědců, kteří se zabývají vznikem života, připadá málo pravděpodobná teorie, podle níž náš život vznikl jakoby zázrakem záhy po zformování Země. Považují za pravděpodobnější, že se k nám dostal z Marsu. Do této planety mohlo narazit nějaké větší těleso, které do meziplanetárního prostoru vymrštilo jeho horniny se zárodky života, a ty pak doputovaly k nám.

Proč ale by měl život vzniknout právě na Marsu a ne na jiné planetě, třeba i u jiného slunce?

Tím se dostáváme k dávné domněnce o putování života mezihvězdným prostorem – k panspermii. Dosud však není jasné, jak by život mohl překonat obrovské prostory mezi hvězdami, když základ života, dědičná hmota DNA, nedokáže vzdorovat záření přesycujícímu vesmír.

Vlajka pro Mars

Kdy poletíme na Mars, to zatím nevíme. Na naší vlastní planetě máme tolik trampot, že zatím není jasné, kdy se na tak nákladnou vesmírnou cestu najdou peníze. Přesto už na Marsu existuje vlajka osadníků. Má podobu francouzské vlajky, její barvy jsou však „marsovské“ – červená, zelená a modrá (základní spektrální barvy podílející se na viditelném světle).

Tvůrcem vlajky je Pascal Lee, který vede mezinárodní Společnost pro přípravu letu lidí na Mars. Členové společnosti nejen sní o prvních osadnících na této planetě, ale také pro svůj sen něco dělají. V kanadské Arktidě na ostrově Devon stavějí výzkumnou základnu, která bude napodobovat drsné podmínky na Marsu. Chtějí zde zkoumat možnosti dlouhodobého pobytu v marsovském prostředí.

Prapor Marsu vzala do vesmíru posádka amerického raketoplánu Discovery, která letěla před Vánocemi opravit Hubblův kosmický dalekohled.

Slibné, ale vzdálené perspektivy Nomadu

O pohyblivém robotu Nomadu se v tomto přehledu psalo už v době, kdy se připravovalo ověření jeho možností v chilské poušti Atakama. Při této zkoušce ujel 200 km.

Připomeňme, že robot má sloužit k vyhledávání meteoritů, je pohyblivý a měl by si umět poradit sám se sebou. Vozítko o velikosti Volkswagenu „brouka“ je vybaveno kamerami k navigování a určování vzdáleností, „hmatem“ laseru a kamerou, kterou lze zblízka zaměřit na každý podezřelý kámen.

Když Nomad zjistí nadějného kandidáta, přijede blíž a metodou hmotnostní spektroskopie určí, zda chemické složení kamene odpovídá meteoritu. Nález pak oznámí vědcům na Carnegie Mellon University v Pittsburghu a ti ověří, zda se Nomad nespletl. V chilské poušti robot uspěl a nyní se jeho možnosti ověřují v Antarktidě, kde se na sněžných pláních meteority vyskytují ve velkém množství.

Nomad nabyl značné praxe, vědci mu už podstrčili víc než tisíc vzorků hornin, které prozkoumal a zkušenost si uložil do své paměti. Přes všechno své „vzdělání“ však Nomad zaostává za lidmi. V průběhu tří dnů sice skutečně nalezl jeden meteorit, ale tým znalců potulujících se po Antarktidě sesbíral za jediný den víc meteoritů, než by se Nomadu podařilo za tři týdny. Nomadova hodnota je především v tom, že přispívá k vývoji robotů, které by v budoucnu měly samostatně zkoumat Mars nebo jiná tělesa.

Proč nám nevyrostou všechny stoličky

Ve škole jsme se učili, že člověk má 32 zubů (tedy že mu jich 32 vyroste). Zubní lékaři ale zjišťují, že pětině lidí vyroste o nějakou tu stoličku méně. Američtí lékaři studovali 43 příslušníků jedné rodiny pocházející z Houstonu, v níž se dědí menší počet stoliček, a našli viníka – gen PAX9 (jeden z těch, které v těhotenství odpovídají za vývoj orgánů plodu). Doktorka Rena d’ Souzová si myslí, že právě vadný nebo chybějící gen PAX9 způsobí, že se nevytvoří bílkovina podmiňující normální vývoj zubů.

Jak se špačci dívají na svět

Většinou jsme si už všimli, jak se pták (třeba slepice) dívá na něco napřed jedním okem, pak druhým. Australský vědec Nathan Hart je přesvědčen, že ví, proč to ptáci dělají. Zkoumal vidění evropského špačka (kterého bereme na vědomí, když nám začne útočit na třešně). Zjistil prý, že tento pták vidí každým okem trochu jinak, protože má v každém z nich jiné světločivné elementy. Jeho levé oko je lépe uzpůsobeno k vidění barev, pravé k dokonalejšímu zachycení pohybu.

Podvody ve vědě nevymírají

Svědčí o tom i příběh zkamenělého tvora s tělem ptáka a ocasem dinosaura. Na loňské říjnové konferenci Národní zeměpisné společnosti ve Washingtonu byl zkamenělý tvor představen jako „pravý chybějící článek spojující dinosaury s ptáky“.

Fosilie pojmenovaná Archaeoraptor liaoningensis pochází z Číny. Ředitel muzea dinosaurů v Utahu ho koupil od překupníka, jehož jméno zůstalo utajeno.

Na konferenci se zdálo, že tělo i ocas k sobě patří. Pak ale čínský vědec Xu Xing oznámil, že v soukromé čínské sbírce našel dinosaura (konkrétně dromeosaura) s naprosto stejným ocasem. Závěr: „Není pochyb o tom, že Archaeoraptor je umělým výtvorem – má tělo ptáka a ocas dinosaura.“ V podezření jsou čínští rolníci, kteří nalezené fosilie slepili dohromady, aby je výhodněji prodali.

Protože zmíněný dromeosaurus je na cestování příliš křehký, vydají se američtí vědci, kteří původně v pravost „ptačího dinosaura“ věřili, do Číny, aby se o všem přesvědčili na vlastní oči.

Tři tisíce chytrých bójí

Vznik meteorologických družic dokonale sledujících obrovské rozlohy oceánů a moří zpočátku sliboval dostatečné poznání oceánických dějů. Vědci se shodují v tom, že světové klima se formuje především ve světovém oceánu, a proto se zdálo, že máme vystaráno. Až epizody El Niño (viz Vesmír 74, 257, 1995/5, Vesmír 74, 448, 1995/9, Vesmír 77, 367, 1998/7) upozornily laickou veřejnost na to, že s klimatickými proměnami to bude ve skutečnosti složitější. Ke vzniku tohoto proudění obrovských vodních mas „stačilo“, aby se teplota mořské vody u pobřeží Peru zvýšila o několik málo stupňů.

Ukazuje se, že pohled na oceán „shůry“ nestačí. Umělé družice Země nás přesně informují o teplotě vod na povrchu, ale o změnách teplot v hlubinách oceánu toho víme málo. Obrovská tepelná energie, do značné míry předurčující zemské podnebí, se podle názoru ruského oceánologa Andreje Monina soustřeďuje v hloubce 200–300 metrů. Vzrůst teploty v této hloubce o 0,1 °C prý může zvýšit teplotu ve vzduchu nad oceánem až o 6 °C.

Proto se zrodil gigantický projekt Argo, kterého se mají zúčastnit USA, Austrálie, Japonsko, Německo, Francie a Spojené království. Jeho cílem je zvýšit přesnost předpovědí počasí o 45–70 % (i když se to zatím zdá být dost nereálné). Do světového oceánu by mělo být vysazeno asi 3000 výzkumných bójí, které by se měly řízeně ponořovat do rozličných hloubek (a to až do 2000 m), nechat se unášet mořskými proudy (zpravidla dvanáct dnů), periodicky se vynořovat a předávat naměřené údaje americkým družicím. Vědecká centra by tak získávala údaje o teplotě v různé hloubce, o slanosti vody a hlubinných i povrchových proudech.

Prvních sto přístrojů mají japonské dopravní lodě umístit v Tichém oceánu už v dubnu. Další budou rozesety v Indickém a Atlantském oceánu. Celá síť 3000 bójí by měla být v provozu r. 2004. Američtí vědci již na projekt dostali od vlády prvních devět milionů dolarů, k ostatním partnerům však ještě dotace nedorazily.

Předpovědi počasí pro posádky lodí by měl od r. 2004 zlepšit i systém Gander, síť osmnácti umělých mikrodružic Země. První družice má startovat za rok a půl. Bude mít hmotnost pouhých 50 kg a bude se pohybovat na velmi nízké oběžné dráze. Námořníci tak získají daleko podrobnější informace zvláště o rychlosti větru a výšce vln.

Ohrozí ozonová díra především sever?

Z jižní polokoule přicházejí příznivé zprávy o stavu narušení ozonosféry. Někteří vědci jsou přesvědčeni, že se už projevuje první úspěch poté, co lidé omezili produkci chemických látek, které ozon likvidovaly. Z Arktidy však přicházejí opačné zprávy. Letos v zimě nad Arktidou nebývale poklesla teplota vzduchu ve stratosféře a v důsledku toho se tam ozonová díra začala rozevírat. Neil Harris z Cambridže prohlásil, že jestliže výjimečná zima potrvá i v únoru, dožijeme se rekordního rozšíření ozonové díry nad severními oblastmi Země.

Připomeňme, že ozonová díra nad Arktidou byla poprvé zjištěna v polovině devadesátých let, o deset let později než nad Antarktidou.

Co v rozhovoru nemohlo být

Na jaře 1989 zveřejnil Vesmír (68, 251, 1989/5) rozhovor s ruským molekulárním biologem Alexandrem Bajevem „O mladém genovém inženýrství a projektu genomu člověka“. Hovořili jsme o jeho názorech na vznik molekulární biologie v Sovětském svazu a na pokusy vypořádat se se stalinskými deformacemi v genetice, ale jeho vlastního pozoruhodného a těžkého života jsme se v dané politické atmosféře mohli dotknout jen velice „cudně“.

Zákulisí života této osobnosti odhaluje vzpomínková kniha Akademik Alexandr Alexandrovič Bajev. Ještě v oficiálním sovětském slovníku biologů z r. 1984 najdeme údaj: „V letech 1935–1959 pracoval v Ústavu biochemie Akademie věd SSSR.“ V době rozhovoru pro Vesmír mu bylo 85 let a na roky v sovětských koncentrácích nechtěl vzpomínat, aby neztrácel čas. Léta, která mu zbývala, chtěl plně věnovat biotechnologiím a projektu genomu člověka. Nesmiřoval se s nesmírně špatnou úrovní sovětské vědy, vždyť se tehdy v Sovětském svazu a ve všech zemích socialistického tábora dohromady rodila pouze 3 % prací světové produkce molekulární biologie, zatímco na USA připadalo 42 %.

Když v Rusku začala bolševická revoluce, bylo Bajevovi třináct let. Vyrůstal v rodině, která žila patriarchálním způsobem života. Byli to umírnění věřící, ctili vlast a národní tradice. Roku 1927 absolvoval Kazaňskou univerzitu a mimo jiné se začal zabývat buněčným dýcháním. Od r. 1930 působil na katedře biochemie Kazašského lékařského ústavu, ale již r. 1937 byla jeho vědecká práce přervána. Ve vězeních, koncentračních táborech a ve vyhnanství strávil sedmnáct let, ve vědecky nejproduktivnějším věku (od 33 do 50 let).

Po šedesátce začal publikovat světově významné práce, například o struktuře a funkci valinové transferové RNA. Jak to dokázal? Především si zakázal trápení nad ztrátou svobody a snažil se zachovat si svůj vnitřní svět, vyplňovat intelektuální vakuum, nevzpomínat na minulost a neutápět se v nadějích na budoucnost.

I v hrůzném prostředí Soloveckých ostrovů se snažil učit se cizí jazyky (spoluvězňů neruského původu tam bylo dost), a dokonce promýšlet úkoly z vysoké matematiky. Umožňovalo mu to „privilegium“ pracovat jako vězeň-lékař. Neuvažoval nad nespravedlivostí světa, svůj osud chápal jako trest za to, že nečestně mlčel, i když pochopil, že stalinské procesy jsou zinscenované. Byl přesvědčen, že člověk nesmí mlčet, jestliže ví, že jde o bezpráví. Zvláště při pobytu v Norilsku se snažil všemožně pomáhat spoluvězňům, které léčil. Byl hrdý na to, že při výsleších nikoho neudal, a tedy nikoho „neodsoudil“ k pobytu ve vězení, přestože tenkrát vězňům přidávali pět let za to, že odmítli jmenovat své spoluviníky.

Jako L. Landauovi zachránil život P. Kapica, tak Bajev přežil zásluhou Vladimíra Engelgardta (1894–1984), morálně i vědecky vynikajícího ruského biochemika (také jeho velikost se Vesmír v osmdesátých letech snažil ukázat). Když byl Bajev uvězněn, Engelgardt uschoval jeho kandidátskou dizertaci a po skončení 2. světové války se snažil umožnit mu obhajobu práce. Rok a půl usiloval o to, aby Bajev mohl opustit sever a svou dizertaci „osvěžit“ u něj v Moskvě – nabízel vězňovi byt, knihovnu, jídlo. Velice tím ohrožoval jak sám sebe, tak svého učitele Leona Orbeliho (1882–1958). V údobí 1945–1947, v letech strachu a udavačství, napsal Engelgardt celkem osmnáct žádostí o Bajevovo propuštění na svobodu, ale vše marně. Když pochopil, že neuspěje, zaměřil se na to, aby Bajev mohl vědecky pracovat někde na periferii Sovětského svazu. Nakonec se zdálo, že Bajev bude moci zakotvit v Kirgizské pobočce Akademie věd SSSR ve Frunze, ale když tam dorazil, bylo mu to znemožněno. Konečně v prosinci 1947 mohl začít pracovat na svobodě v Syktyvkaru v republice Komi. Engelgardt opět pomáhal jak mohl – vybavením laboratoře, knihami a někdy i hračkami pro Bajevovy děti. Možnost vědecké činnosti však netrvala dlouho.

V roce 1948 začínala Lysenkova vláda nad sovětskou biologií, a tak už 23. února 1949 byl Bajev opět zatčen a odsouzen k doživotnímu vyhnanství v Krasnojarské oblasti Sibiře. Po pobytu v koncentrácích měl Bajev navždy zmizet ve vesnici Šadrino na břehu Jeniseje. S obrovskými obtížemi se tam podařilo přijet i Bajevově ženě Katě s dětmi. A opět jim Engelgardt pomáhal – posílal peníze, balíčky, dětské časopisy.

Až Stalinova smrt umožnila Bajevovi podat na Prezidium Nejvyššího sovětu žádost, aby jeho odsouzení bylo přešetřeno. Engelgardt se snažil uspět s prosbou u tehdejšího předsedy Nejvyššího sovětu Klimenta Vorošilova. Konečně se Bajev mohl vrátit k své práci.

V již citovaném rozhovoru pro Vesmír se svěřil: „Nemám sice sklon k fantazírování ani k lehkomyslnosti, ale mým základním rysem je optimizmus. Díky tomu se mi v životě nakonec vždy podařilo zachovat si duševní vyrovnanost.“