Mozaika

Kde je kolébka komet?

Komety právem považujeme za nejrozmarnější tělesa sluneční soustavy. Je to dáno nejen jejich složením, ale také protáhlou dráhou kolem Slunce, která způsobuje, že fyzikální prostředí na kometě se během letu mění ve velmi širokých mezích. Astronomové předpokládají, že komet je v sluneční soustavě obrovská spousta. V takzvaném Oortově oblaku by jich prý do vzdálenosti dvou světelných roků mohlo být až sto miliard. Zatím však zůstává záhadou, kde se komety, které pozorujeme, narodily. Kdyby se podařilo tuto záhadu vyluštit, postoupili bychom zas o kousek v poznávání vzniku naší sluneční soustavy.

Dosud astronomové hledali místo zrodu komety především podle složení ledu v kometách, ale tato měření převážně v infračerveném oboru spektra lze konat pouze z letadel nebo umělých družic; pozemním observatořím vadí vodní pára v atmosféře, která infračervené záření pohlcuje. Nedávno však začali japonští vědci pod vedením Hidea Kawakity zkoumat v kometách amoniak, který se dá sledovat i pozemskými dalekohledy. Analýzou spekter molekuly NH2, vznikající fotodisociací amoniaku, lze zevrubněji poznat tepelnou historii komet, a tedy i to, v jaké vzdálenosti od Slunce byly „uhněteny“. Svůj nápad ověřil H. Kawakita na kometě C/1999 S4 LINEAR objevené předloni. Ta sice už neexistuje, protože se rozpadla, ale ještě stačila prozradit, že její rodné místo leželo mezi dráhami Saturnu a Uranu.

Kde se narodily planety Uran a Neptun

Uvažovalo se o tom, že by kolébkou komet mohla být především oblast, kde vznikly planety Uran a Neptun. Proč se však chemické složení komet a těchto planet neshoduje? A kde tak hmotné planety (patnáctkrát a sedmnáctkrát hmotnější než Země), navíc dost vzdálené od Slunce, vzaly k svému zrození dostatečné množství materiálu? Při počítačovém modelování zrodu planetární soustavy dosud vycházelo, že by v těch dálavách našly dostatek stavebního materiálu jen planety nanejvýš desetkrát hmotnější než Země.

S novým modelem vzniku dnešní podoby sluneční soustavy přišli Ed Thommes, Martin Duncan a Hal Levisson (z univerzit v Kalifornii, Coloradu a Ontariu). Podle jejich modelu se planety Uran a Neptun narodily v oblasti, kde se dnes pohybuje Jupiter. V prostoru Jupitera žily v počátcích zrodu naší sluneční soustavy celkem čtyři zárodky planet o hmotnosti patnáctinásobku Země. Jenže Jupiter začal být nenasytný a pohlcoval okolní prach i plyn, až se nakonec vyvinul v monstrum 300krát větší než Země. Na jeho tři „sourozence“ nic nezbylo, a nakonec je Jupiter svou velikou gravitační silou vykopl dál od Slunce. Počítač modelující tento proces umístil Saturn, Uran a Neptun právě do míst, kudy dnes obíhají.

Nové výpočty Drakeovy rovnice

Planet podobných Zemi není prý v naší Galaxii (Mléčné dráze) mnoho, tvrdí německý vědec Siegfried Franck, který se pokusil zpřesnit vstupní hodnoty v proslulé Drakeově rovnici. Tato rovnice, která vyjadřuje, kolik planet v Galaxii může nést rozumný život, byla napsána na tabuli při jednání americké Národní akademie věd v listopadu 1961. Radioastronom Frank Drake tehdy sestavil rovnici o sedmi neznámých. Počet civilizací v Galaxii je podle něho určen tím, že zjistíme:

– tempo zrodu hvězd v době vzniku sluneční soustavy,

– počet hvězd s planetami,

– relativní četnost planet v dané planetární soustavě, které mají příhodné podmínky pro vznik života,

– počet planet, na kterých život skutečně vznikl,

– podíl planet, na kterých vznikl rozum,

– relativní četnost inteligentních společenství, která jsou schopna navázat spojení s jinými inteligentními společenstvími,

– dobu, po kterou existují technicky vyspělé civilizace.

Některé ze vstupních hodnot se S. Franck pokusil zpřesnit. Odhaduje například, že planet, na nichž by mohla probíhat fotosyntéza (jedna z podmínek pro život pozemského typu), je v Galaxii jen asi půl milionu. Je to méně, než se dřív soudilo, protože musíme brát v úvahu, že se „pohostinná“ sféra kolem hvězd proměňuje.

Dále S. Franck dospěl k závěru, že jen jediné procento hvězd v Galaxii má svou planetární soustavu a život se může vyvíjet asi na každé sté planetě s obyvatelnými poměry. Podle něj v Galaxii může být nanejvýš půl milionu planet podobných Zemi.

Ne všichni s Franckem souhlasí, mnozí astronomové si myslí, že ještě nenadešel čas, abychom Drakeovu rovnici mohli řešit. Místo spekulací bychom se prý měli dál soustředit na objevování planet u cizích hvězd. Byly už zjištěny desítky planet, jenže všechny jsou příliš hmotné, podobné spíše Jupiteru než Zemi.

Křehký organizmus astronautů

Nejen autoři fantastických povídek, ale i někteří vědci se nás snaží přesvědčit, že se lidé 21. století dožijí výprav na Mars. Zatím však badatelé přicházejí s novými překážkami, které se astronautům stavějí do cesty. Tu se vyskytnou „skaliska“ meteoritů nebo kosmického záření, tu zase nedokonalost našeho organizmu, který by těžko snášel tak dlouhý pobyt ve vesmíru.

Před dalším nebezpečím hrozícím během letu na Mars varuje astronautka a biochemička Peggy Whitsonová, která pracuje v Johnsonově kosmickém středisku v Houstonu. Podle ní by lidé při dlouhodobém kosmickém letu mohli být ohroženi ledvinovými kameny. Prokazují to zkušenosti se zdravotním stavem kosmonautů, kteří dlouhodobě pobývali na Miru. Kamínky v ledvinách se tvoří pomalu, zcela nenápadně, ale co dovedou způsobit, když se pohnou, by mohl vyprávět každý nešťastník, který takový záchvat prožil. A co by si v takové situaci počal astronaut při dlouhodobém letu?

Zvýšenou tvorbu ledvinových kamenů zjistili lékaři už u kosmonautů navracejících se z vesmíru po pouhých 18 dnech. Proto P. Whitsonová v letech 1995 až 1999 vyšetřovala kosmonauty, kteří pobyli na oběžné dráze kolem Země déle než sto dnů. Příčina takového onemocnění se zdá být zřejmá – menší příjem tekutin za podmínek, kdy se z těla vyplavuje hodně vápníku. O tom, že kosmonautům v důsledku ztráty vápníku hrozí řídnutí kostí, se ví už dlouho, ale nad „danajským darem“ v ledvinách se lékaři začínají zamýšlet až nyní.

Budoucí konstruktéři kosmické lodi k Marsu z tohoto zjištění velkou radost nemají. Astronauti budou muset daleko více pít, čímž vzroste nápor na kosmický záchod i na čističky vody. Joseph Zerwekh z Texaské univerzity v Dallasu nabízí praktičtější řešení – poskytnout astronautům více citrátů. Jedním ze zdrojů je čerstvé ovoce, jenže to je ve vesmíru „nedostatkové zboží“. Snad tedy dojde na pilulky. J. Zerwekhovi se u šedesáti pacientů podařilo pilulkami snížit výskyt ledvinových kamenů o 85 %. P. Witsonová si to ověřuje na posádkách obývajících Mezinárodní kosmickou stanici. Kolik takových problémů se před letem na Mars ještě objeví?

Oteplení planety zviditelněné ve vlnách

Vědci zabývající se proměnami podnebí se vytrvale pokoušejí oteplování planety měřit. O kolik stupňů se Země musí ještě ohřát, aby Světový oceán začal pohlcovat ostrovní státy i přímořské oblasti? Skutečně se celá Země oteplí?

Zoologové na zvyšování teploty přísahají. Vždyť kanadští domorodci, kteří náhodou zahlédnou mývala, už pořádně ani nevědí, co je to za zvíře... Také karibú jsou zaskočeni časnějším táním kanadského severu. Ostatně náš soudní entomolog, který určoval pravděpodobnou dobu úmrtí muže nalezeného v polích, zjistil při té příležitosti výskyt teplomilné africké mouchy na území naší republiky (viz Vesmír 80, 623, 2001/11).

Oteplování se zviditelňuje opravdu nečekaně. Nicholas Graham z oceánografického ústavu v San Diegu zjišťoval na základě údajů posledních padesáti let, jak se měnila výše vln u kalifornského pobřeží. Pro surfaře je to potěšitelná zvěst, pro obyvatele v blízkosti pláží nikoli. Od roku 1948 se vlny Tichého oceánu u jižní Kalifornie zvýšily o 35 %. Výška vln dosahuje už dvou metrů, a navíc se mění i jejich směr. Více útočí na pobřeží a odplavují ho. I za to nejspíš může oteplování tropů.

Přístroj rozměru Antarktidy

Slýcháme, jak přerozmanité přístroje si vědci vymýšlejí, aby se více dověděli o stavbě hmoty, podobě vesmíru, podstatě života apod. Američtí astronomové chtějí do svého detektoru na lapání neutrin zapojit celou ledovou pokrývku jižního pólu. Detektor o velikosti Antarktidy by prý mohl rozřešit jednu z největších astronomických otázek současnosti – odkud přicházejí nesmírně energetické částice kosmického záření.

Kosmické záření jsou částice (například protony), které z vesmíru bombardují naši planetu. Vědci už našli kosmické částice s tak vysokými energiemi, že si s nimi nevědí rady. Vysílají je nesmírně vzdálené kvazary, nebo ještě exotičtější kosmologické struny? A jak se to děje? Víme jen, že nás zaplavují „trosky“, které vznikají vzájemnými střety částic. Jsou mezi nimi i podivuhodná vysoceenergetická neutrina, která by nám toho mohla hodně povědět o vlastnostech kosmického záření. Jenže to bychom tyto rychlé a energetické částice museli umět zachytit.

Tým Petera Gorhama z Laboratoře proudového pohonu v kalifornské Pasadeně je přesvědčen, že to dokáže. Když se taková nepolapitelná neutrina srazí s jádrem atomu v nevodivém prostředí, vyvolají spršku rádiových vln. Gorham si to už ověřil na stanfordském urychlovači. Jenže tato rádiová výpověď je vzácná, vyskytne se jen málokdy. A tak Američané chtějí nad Antarktidu vypustit do výše čtyřiceti km balon, který bude sledovat srážky neutrin v milionu krychlových kilometrů ledu. Zkonstruovali už soustavu 36 rádiových antén schopných zaznamenávat zánik neutrin v ledu. Balon, který „uslyší“ příchod kosmického záření, má vzlétnout nad Antarktidu v prosinci 2004.

Co takhle dát si na diskotéce pervitin?

V prostředí nasyceném hlasitou rytmickou hudbou může mít pervitin velice nepříznivé následky, tvrdí Jenny Mortonová z Cambridžské univerzity. Vše nasvědčuje tomu, že diskotéková hudba (pro starší generaci spíš pekelný rámus) zhoubný účinek této drogy zesiluje. Zkoumalo se to na myších, které byly nejprve oblaženy drogou, a pak vystaveny buď tichu, nebo bílému šumu (neutrálnímu zvuku překrývajícím jiné nežádoucí zvuky), anebo velmi hlasité hudbě (nešlo o diskotékovou hudbu, ale o Bachův houslový koncert). Ani velmi hlučný Bach myším neuškodil, ale když jim byla dána droga podobná pervitinu, dopadlo to špatně: čtyři myši uhynuly už během hudební produkce a dalších sedm později. Ty, které přežily, upadaly na několik hodin do stereotypního pohybu.

Ukázalo se, že droga v souvislosti s rytmickým hudebním hlukem skutečně poškozuje mozkové buňky v oblasti, kde jsou receptory pro drogu typu pervitinu. J. Mortonová se odvažuje poučovat nepoučitelné mládí: „Když uvidíte, jak se zfetované myši chovají po hlasité hudební produkci, příště si pervitin na diskotéce nevezmete.“

Můžeme cvičit i v posteli

Těm, jimž se do pohybu nezbytného pro zdraví nechce, bude výzkum amerických lékařů z Ohia znít lákavě. Těm, kteří vědí, že „bez práce nejsou koláče“, možná bude připadat šarlatánský. Nejde však ani o zázračné diety, které dovolují přejídání, ani o všemocné strojky, které hubnou za nás...

Fyziolog Guang Yue zabývající se rehabilitačním cvičením na clevelandské klinice si všiml, že už pouhé pomyšlení na pohyb prstů vede k posilování jejich svalů, a to těch, které umožňují pohyb do stran. Se svým týmem se začal zajímat o to, zda to neplatí i pro větší svaly, bicepsy.

Požádal dobrovolníky ve věku od 20 do 35 let, aby si představovali, že pětkrát týdně intenzivně cvičí. Lékaři pochopitelně už dlouho vědí, že se svaly stahují a uvolňují na základě podnětů z mozkomíšních nervů, a proto při myšleném cvičení sledovali činnost mozku. Každé dva týdny měřili sílu svalů a zjistili, že lidem, kteří si pohyby pouze představovali, narostly po třech měsících bicepsy. Kontrolní skupině, která v duchu necvičila, se při stejném stravování svaly nezměnily.

Vědci chtějí pokus zopakovat s lidmi ve věku 65 až 80 let. Výzkum není jen „darem pro líné“. Tímto způsobem by se mohlo pomoci pacientům, kteří se nemohou pohybovat po úrazu, po infarktu či jsou z nějakých důvodů příliš slabí na to, aby mohli cvičit. Stále však platí, že rychleji si vyšlápnout nebo zaplavat je lepší než si myslet, že jdu nebo že plavu.

Jste baculatější?

Máte smůlu, váš plat bude nižší! Referoval o tom John Cawley z Cornellovy univerzity na americké konferenci o obezitě ve Vermontu. Sledoval tři tisíce amerických žen ve věku od osmnácti do čtyřiceti let a zjistil, že bílé Američanky s nadváhou – bez ohledu na vzdělání, pracovní zkušenost a úroveň inteligence – vydělávají méně než jejich štíhlejší kolegyně. Konkrétně americká běloška, která váží o 29 kilo víc, než by měla, má plat nižší o 7 %. Přitom nejde o to, že by žena s nadváhou obtížněji hledala zaměstnání.

Nejpozoruhodnější na výsledcích tohoto výzkumu je, že závislost „vyšší hmotnost – menší plat“ platí jen pro bělošky. Ženám černé pleti nebo hispánského původu nějaké to kilo nadváhy nevadí a jejich plat s přibývající hmotností neklesá. Jejich mzda tedy není ovlivněna postavou, nýbrž vzděláním, zkušeností, IQ.

Proč potom ale mají bílé Američanky v zaměstnání kvůli tloušťce takové trable? Vysvětlit to lze podle amerických vědců tím, že bílé ženy si nadbytečná kila víc připouštějí, trápí se jimi a snadněji kvůli nim ztratí sebedůvěru. A to jim pak nedovolí, aby žádaly o přidání na platu...

Noční práce a nádory

Věda občas objeví souvislosti, nad nimiž lze jen nevěřícně kroutit hlavou. Pečlivé statistické rozbory však bývají přesvědčivé. Dvě studie nezávisle na sobě zjistily, že kvalitní noční spánek není pouze příjemná věc, ale do určité míry i ochrana před zhoubným nádorem.

Fred Hutchinson z amerického Seattlu si všiml, že u žen, které pracují trvale v noci nebo spí v místnosti, kde je stále světlo, se může vyskytnout až o 60 % častěji rakovina prsu. Druhá studie z ženské nemocnice v Bostonu nalezla zvýšený výskyt nádoru u 36 % žen, které pracovaly v noci po více než tři desetiletí. Eva Schermhammerová z bostonského týmu konstatuje, že k 100 000 amerických žen, které stůňou na rakovinu, se v důsledku špatného spaní přidají jedna až dvě další. Není tedy důvod k panice, praktické poučení však zní, že by ženy neměly pracovat stále jen v noci, ale měly by noční a denní směny střídat.

Příčinu vidí oba týmy v melatoninu. Když jsou lidé v noci vystaveni světlu, vytváří se tohoto hormonu málo a je možné, že to vede k rakovině. Může to ale být i jinak. Jisto je jen tolik, že dobrý spánek v noční tmě má blahodárný účinek.

Sklizně na oteplované Zemi

Co naši planetu čeká v budoucnu? Znovu si tuto otázku položili zástupci 178 zemí světa v marockém Marrákeši, kde se diskutovalo o tom, jak by se ohřívání zeměkoule dalo zastavit.

Analýzy Organizace spojených národů i nadále varují: Mohlo by se stát, že v důsledku oteplování se sklizeň nejdůležitějších plodin (rýže, pšenice, ovsa) v 21. století sníží o třetinu a miliardy lidí budou hladovět. Například Mezinárodní ústav pro výzkum rýže na Filipínách spočítal, že každé oteplení o 1 °C způsobí pokles úrody rýže o 10 %. V Ugandě je dnes možno pěstovat kávu a čaj přibližně na dvou třetinách území, ale po zvýšení tamní průměrné roční teploty o 2 °C by tyto plodiny odtud téměř vymizely.

Podle Marka Rosegranta z Washingtonského ústavu mezinárodní potravinové politiky to bude složitější. Oteplování může v příštích dvaceti až padesáti letech dokonce výnosy zvyšovat, ovšem ne všude. Podle něj v celé Asii klesne produkce polí za příštích sto let o 4 %, ale v Indonésii, v Malajsii, na Tchaj-wanu a v některých oblastech Indie a Číny výnosy neobyčejně vzrostou. Ani s tou rýží to nemusí být tak zlé. Její výnosy mohou být zachráněny například tak, že se budou pěstovat odrůdy, které odkvetou dříve, než nastane horko. Zatím se hledají geny, které by mohly rýži takto vyšlechtit.

Zbývá otázka, jak budou plodiny reagovat na vyšší noční teploty. Předpokládá se, že v teplejších nocích rostliny spotřebují více vody a méně „sil“ jim zbude na tvorbu klasu. Přitom třeba na Filipinách už skutečně jsou noci teplejší (za posledních padesát let se zdejší noc oteplila v průměru o 2,5 °C). Stále tedy nemáme jistotu, co s námi proměna přírody udělá.

Kde kotvily lodě obléhatelů Tróje?

Víme, kde Řekové při obléhání Tróje přistáli, tvrdí americký geolog John Kraft z Univerzity v Delaware. Naše civilizace vyrostla na základech řecké civilizace. I k našim pokladům patří báje o trojské válce, nejslavnější výpravě předních vládců téměř ze všech krajů Řecka proti Trójanům.

Trója, dnes pahorek Hisarlik nad řekami Skamandrem a Simoentem, byla obydlena už od začátku třetího tisíciletí před naším letopočtem. Trojská válka, popsaná v Homérově Illiadě, se měla odehrávat okolo roku 1200 před Kristem. V dějepisu jsme se učili, že příčinou války byl Paridův únos Heleny. Podle některých současných badatelů však v trojské válce nešlo o krásnou ženu, ale o trhy mezi Řeky a Trójany.

John Kraft prý našel přístav, kde tenkrát přistály řecké lodě, a to přesně na místě, které odpovídá líčení starověkého zeměpisce Strabóna. Přístav ležel nedaleko Tróje a měl velmi výhodnou polohu pro plavbu z Egejského moře do Černého. Dnes je zanesen usazeninami a od moře je vzdálen šest kilometrů. V době trojské války však moře obtékalo Tróju ze tří stran.

Pomocí radiouhlíkového datování se Kraftovi podařilo ztvárnit proměny trojského okolí v průběhu uplynulých sedmi tisíciletí (před sedmi tisíci lety přístav ležel možná až deset kilometrů ve vnitrozemí). Strabón tvrdil, že zátoka, kde Řekové zakotvili, ležela dvacet stadií od Tróje (tj. čtyři kilometry). Kraftův výzkum to potvrzuje. Tvar přístavu výtečně chránil pobřeží před útokem vln. Kde je dnes pevná zem, byla tenkrát volná mořská hladina, řecké lodě tu skutečně mohly čekat na vítěze.