Mozaika

Komety a rozvoj života na Zemi

„Náraz komety na mladou Zemi mohl přispět k rozvoji života,“ tvrdili vědci na výročním zasedání Americké geologické společnosti v coloradském Denveru. Jeden z největších dosud objevených dopadových kráterů na naší planetě byl patrně způsoben srážkou s kometou (spíše než srážkou s planetkou), a tím mohly vzniknout neobyčejně příznivé podmínky pro rozvoj života v místě dopadu.

Susan Kiefferová s kolegy z Illinoiské univerzity v Urbana-Champaign srovnávala strukturu a složení hornin ze dvou největších známých pozemských kráterů – v Mexiku a v Ontariu. Kráter v Mexiku na Yucatanském poloostrově u Chicxulubu (viz Vesmír 80, 216, 2001/4) je starý 65 milionů let a bývá spojován se zánikem dinosaurů. Kráter v ontarijském Sudbury má být starý 1,8 miliardy let. Oba krátery jsou velmi rozlehlé (zhruba 200 km v průměru) a mají i stejný vnější vzhled. S. Kiefferová však odhalila i některé rozdíly. Například teplo vzniklé při dopadu v Ontariu přetavilo na 31 000 km³ hornin, tedy o 70 % víc než v Yucatanu. Jedině z Ontaria známe množství trhlin, z nichž proudí horká voda.

Charakteristiky kráterů zpracovala S. Kiefferová v počítačových modelech v souvislosti s vlastnostmi dopadajících těles – jak jader komet, tak planetek. Yucatanský kráter měl být vytvořen planetkou o průměru 13 km, která dopadla na Zemi rychlostí 25 km/s. Sudburský kráter byl vytvořen spíše dopadem komety bohaté na led, která přiletěla rychlostí dvakrát vyšší. Jádro komety „přidalo“ Zemi na 2000 km³ ledu a naše planeta se tak obohatila vodou, která příznivě ovlivnila rozvoj života.

S. Kiefferová si myslí, že by její výzkum mohl přispět k poznání, které oblasti na Marsu byly pro život přívětivější: „V dalším výzkumu chceme to, co jsme zjistili v Sudbury, využít při výzkumu Marsu.“

Cíle amerického kosmického snažení

Co mají chtít Spojené státy ve vesmíru? Prý to současné vedení Unie neví. Od r. 1972, kdy poslední Američané vstoupili na Měsíc, údajně americkému kosmickému výzkumu chybí ideový cíl. Přitom NASA nikdy nepřestal snít o cestách astronautů k jiným planetám. Proto už tři roky zvláštní tým vymýšlí program americké kosmonautiky označovaný NEXT (NASA Exploration Team). Úvahy, jimiž se tým zabývá, byly zveřejněny v říjnu na astronautickém kongresu v Texasu. Zatímco projekt Apollo (lety Američanů k Měsíci) byl motivován především politicky, nyní by mělo být na prvním místě vědecké poznání.

Co velkého by tedy chtěli Američané vykonat v budoucnu? Podle šéfa týmu Garyho Martina (charakterizovaného titulem „NASA’s Future Technology Architekt“) by se měli zaměřit na otázky, na něž lidstvo nejvíc hledá odpověď: Jak se vyvinula naše sluneční soustava? Existoval život na Marsu? Jsou u sousedních hvězd planety podobné Zemi?

A jak se to pozná? Podívat se do minulosti vesmíru i k nejbližším hvězdám umožní prý jedině nový, dokonalejší kosmický dalekohled, a to třetí generace. Víme už, že po Hubblově kosmickém teleskopu má v r. 2010 přijít na řadu ještě výkonnější přístroj, kosmický teleskop Jamese Webba (JWST). A po něm, jak navrhují američtí vědci, by se měl postavit ještě výkonnější dalekohled o průměru deseti metrů. Měl by být umístěn do Lagrangeova bodu 2, kde se vyrovnává přitažlivost Země a Měsíce, tedy přibližně do vzdálenosti 300 000 km od naší planety.

Zrcadlo o průměru 10 m by ovšem bylo příliš velké na to, aby se dalo do vesmíru vynést v jediném kusu. Jsou proto dvě možnosti: buďto vymyslet zcela novou technologii konstrukce dalekohledu, nebo sestavit přístroj (ať už s pomocí astronautů či s využitím robotů) až ve vesmíru. K výstavbě nového dalekohledu bude v každém případě zapotřebí vytvořit téměř ve vzdálenosti Měsíce, v Lagrangeově bodu 1, novou kosmickou stanici. Předně by o teleskop třetí generace musela pečovat lidská posádka a zároveň by tato základna sloužila k přípravě na meziplanetární lety lidí, nejspíš k Marsu.

Tým NEXT se prý ve svém rozvažování blíží nápadům, s nimiž přišel už před padesáti lety Werner von Braun, šedá eminence americké poválečné kosmonautiky. Tento konstruktér německých raketových zbraní za druhé světové války, který zprvu jako zajatec přesídlil do USA, „génius skrytý za projektem Apollo“, předjímal mnohé z toho, o čem se uvažuje dnes.

Přežijeme umírající Slunce?

Starší generace umějí ještě ze školy recitovat z Nerudových Písní kosmických:

Také to slunce ohnivé

Pomalu pohasíná,

Přijde i jeho hodina,

Zhasne a mrtvě zsiná.

Víme, že naše hvězda poklidně svítí už pět miliard let, ale nakonec své palivo – vodík – přece jen vyčerpá. Asi za pět miliard let se začne Slunce přebudovávat a rozepne se do podoby červeného obra, bude zářit tisícinásobně.¹⁾ Nastane pak opravdu náš konec? – Ve Slunci lidé žít nemohou… Jenže astronom Alan Stern z Southwest Research Institute v Coloradu na zasedání planetárních astronomů prohlásil, že my lidé bychom si měli poradit i s rozpínavým sluníčkem. Docela přijatelně by se potom dalo žít ve sluneční soustavě, a to tam, kde dnes obíhá planeta Pluto i nedávno objevené těleso Quaoar. Lidstvu by za oněch pět miliard let stačilo pouze poodletět se Zemí dál od Slunce. Na místě dnešního Pluta by mohlo prosperovat nejméně dalších sto milionů let. Po odstěhování k Plutu by přišla chvíle stěhování na dráhu řekněme Merkuru, aby Země nevychladla.

Odváží se člověk meziplanetárního letu?

Kosmičtí lékaři prý poznovu docházejí k přesvědčení, že dlouhodobé lety lidí do kosmu jsou dost nebezpečnou záležitostí. Přišli už na 55 možných zdravotních rizik, jako jsou řídnutí kostí, atrofie svalů, ovlivnění krevního tlaku, a především kosmické ozáření. Zjišťuje se, že úroveň záření zůstává na Mezinárodní kosmické stanici (ISS) stejně nepříznivá, jako byla na zaniklé sovětské družicové základně Mir, a to přesto, že se Američané snažili ISS ochránit dokonalejším stíněním.

Hodnoty, které zjistil NASA za pomoci ruských a rakouských specialistů, prokazují, že posádka Mezinárodní kosmické stanice je denně vystavena záření l millisievertu, což dostane obyvatel naší planety z přirozeného prostředí za rok. Kosmonaut, který stráví na stanici tři měsíce, je ve srovnání s pravidelným kuřákem vystaven zhruba desetině rizika, že dostane rakovinu. Takové riziko se může zdát přijatelné, ale let k jiné planetě (mimo ochranný štít magnetosféry naší Země) zvyšuje ozáření mnohem více. Mario Durante z Univerzity v Neapoli, který studoval vliv záření na zdraví kosmonautů v souvislosti s Mirem, tvrdí: „Když pošlete dva lidi na Mars, jeden z nich na následky ozáření zemře.“

Záření na kosmické stanici je vyvoláno rychlými těžkými ionty kosmického záření, které bombardují hliníkové stěny stanice a v důsledku toho se uvolňují spršky sekundárního záření. Američané se to snažili snížit dodatečným polyetylenovým stíněním obsahujícím lehká atomová jádra, která kosmické záření zachycují. „Pomohlo to, ale ne zase tolik, jak vědci doufali,“ konstatuje Thomas Berger z Vídně. „V Langrangeových bodech by stínění mohlo snížit ozáření o 30 %, což ale není dost,“ přiznává Frank Cucinotto z Jet Propulsion Laboratory, šéf skupiny, která se věnuje studiu ozáření na Mezinárodní kosmické stanici. Nelze ovšem pominout možnost, že se vyvine nová technologie ochrany, ale nikdo neví, jak dlouhý čas si to vyžádá.

Přitom stále ještě úplně nevíme, co všechno může ozáření v lidském těle způsobovat. NASA má zkušenosti se sledováním vlivu ozáření, kterému mohou být vystaveni pozemští pracovníci v jaderných zařízeních v souvislosti s normami americké Environmental Protection Agency. Podle těchto norem nesmějí být vystaveni riziku o 15 % vyššímu, že zemřou na rakovinu.

F. Cucinotta soudí, že na Mezinárodní kosmické stanici se toto riziko zvyšuje pouze o 5 %, M. Durante nesouhlasí. Vyšetřoval osm kosmonautů, kteří prožili na Miru nejméně 70 dnů, a u tří z nich nalezl na chromozomech změny, které je možno označit za předrakovinné. Proto stojí na svém, že dlouhodobý pobyt na Mezinárodní kosmické stanici zvyšuje riziko rakoviny o plných 20 %.

Kosmická letenka za 15 000 dolarů

Americký milionář Denis Tito zaplatil Rusku za let ruskou raketou k Mezinárodní kosmické stanici 20 milionů dolarů. Stejně hluboko musel sáhnout do kapsy i další turista… Pro Rusy je to vítaný příspěvek do (stále ještě) churavějícího kosmického rozpočtu. Jenže dvacet milionů dolarů je pro vesmírnou turistiku hodně vysokou překážkou. Dva američtí odborníci si spočítali, kolik by musela stát letenka do kosmu, aby byla cenově přijatelná pro celé houfy turistů. Vyšlo jim 15 000 dolarů. To už by umožňovalo, aby si pobyt na kosmické družicové stanici mohl dovolit přibližně milion lidí ročně.

Jay Penn a Charles Lindley mají jasnou představu, jak by se takto „levně“ dalo létat do vesmíru. Vyvinuli by dvoustupňový raketoplán. První okřídlený stupeň by se navracel na Zemi. Druhý by turisty vylodil na kosmické základně a odvezl by na Zemi předchozí partu návštěvníků. Jako pohonná látka by se používal poměrně levný letecký petrolej. Vše by šlo připravit do sedmi let. Penn a Lindley počítají až s deseti tisíci startů ročně. Jejich cestovní kancelář by mohla už po šesti letech pěkně vydělávat.

Gravitační vlny konečně zachyceny

Za tímto tvrzením musíme psát stále spíš otazník než vykřičník. Astronomie se usilovně snaží otevírat stále víc oken do vesmíru. Dívat se na kosmos nejen ve viditelném světle, ale i v infračerveném, v rentgenovém záření, na rádiových vlnách, v neutrinových částicích.

Touží odhalit zdroje gravitačních vln ve vesmíru. Existenci gravitačních vln předvídal Albert Einstein téměř před devadesáti lety, ale pokusy najít je vycházejí během uplynulých třiceti let stále naplano.

Konečně tým italských vědců umístil dva detektory gravitačních vln – v Ženevě a v Římě. Dělí je vzdálenost 700 km. Jeden válec o hmotnosti 2,3 tuny je v CERN, druhý (identický) ve Frascati. Vyrobeny byly z hliníku, mají průměr 60 cm a délku 3 m. Jsou chráněny před vibracemi a ochlazeny na teplotu blízkou absolutní nule. Ženevský dostal jméno Explorer a římský Nautilus. Nicotně drobounkou gravitační vlnu mají zpozorovat zároveň. A Eugeniovi Cocciovi se prý nyní podařilo vlny zaznamenat. Podle něj přicházejí z našeho hvězdného ostrova, Galaxie, patrně z černých děr a gravitačních čoček, se kterými v Mléčné dráze žijeme.

Uspěli tedy italští fyzikové? Jejich kolegové ve světě si tím nejsou jisti. Obdobný optimizmus vládl už r. 1987, kdy Guido Pizzella oznámil, že detektoval gravitační vlny z tehdejší supernovy. Třeba jde opět o klamavá pozorování, vyvolaná například ději v evropských elektrických sítích. Jenže Italové si věří – vždyť jejich aparatura je desetitisíckrát citlivější než ty, které měli vědci k dispozici dříve.

David Blair ze Západoaustralské univerzity v Perthu to komentuje: „Jestliže budeme moci zachycovat gravitační vlny, budeme schopni naslouchat vesmíru stejně dobře, jako ho můžeme vidět. Tyto detektory budou bionickým uchem lidstva.“

Další „lov“, který by měl výsledky potvrdit, se uskuteční v roce 2003.

Chrání káva před cukrovkou?

Když dáváte přednost koblihám před činkami, vystavujete se většímu riziku, že vás v dalším životě bude trápit diabetes. Jestliže ale množství koblih zapijete denně nejméně sedmi šálky kávy, snížíte riziko onemocnění cukrovkou na polovinu.

Jistě podivné tvrzení. Bill Hartnett, zabývající se diabetem ve Spojeném království, přiznává, že je to překvapivé zjištění a že jako lékař těžko najde odvahu doporučovat pacientům, aby takto nemírně pili kávu. Je pravda, že medicína dosud nemá žádné důkazy, že by jeden nebo dva šálky kávy denně našemu zdraví uškodily. Podle některých studií může nemírné pití kávy způsobit například vyšší citlivost k bolesti, zvýšení krevního tlaku nebo rozvoj rizika srdečních chorob.

Výzkum vlivu kávy na diabetes uskutečnil tým Roba van Dama v Národním ústavu veřejného zdravotnictví a životního prostředí v Holandsku. Vyšetřil na 171 111 žen a mužů. A skutečně se na tak velkém vzorku ukázalo, že u lidí, kteří pijí denně sedm a více šálků kávy, se o polovinu méně vyvine cukrovka druhého typu než u těch, kteří se spokojí denně s dvěma či méně šálky. A to i přesto, že silní pijáci kávy mají větší sklon k sedavému způsobu života, což je jedním z rizikových faktorů vzniku diabetu.

Lékaři přistupují k výsledkům výzkumu obezřele. Například diabetolog Erwin Gale z Univerzity v Bristolu by chtěl prozkoumat, čím ještě se život vyšetřených osob liší. Je možné, že třeba silní pijáci kávy méně chodí k lékaři apod.

Van Dam přiznává, že vliv pití kávy je dosud nedostatečně prozkoumán a že pijáky velkého množství kávy může před cukrovkou chránit jiná látka než kofein. Třeba dostávají do těla víc hořčíku nebo sodíku… Proto chce nyní tento tým zkoumat dlouhodobý vliv pití bezkofeinové kávy.

Vyhynou nám kosi?

Ornitologové hovoří o krizi evropských ptáků. V srpnu a v září loňského roku ve Vídni zahynuly tisíce kosů. Viníkem se ukázal být virus usutu, blízký příbuzný západonilského viru, který se donedávna vyskytoval pouze v Africe. V r. 2000 jej na několik ptáků přenesly stěhované vlaštovky. Loni však už šlo přímo o výbuch nákazy.

Herbert Weissenbock z vídeňské Univerzity veterinární medicíny konstatoval, že letos kosi opět umírali ve vzdálenosti 30 km od Vídně. V některých místech vyhynuli zcela. Virus postihl rovněž špačky a sýkory modřinky. I v tomto případě jde o virus usutu. Vědci dosud s jistotou nezjistili, které druhy ptáků šíří virus ve své krvi, aniž je samotné ohrožuje. Patrně to jsou opravdu vlaštovky nakažené virem při zimování v Africe.

Nevíme také, zda virus, který usmrcuje kosy, může být nebezpečný i lidem. Prozatím se zdá, že usutu nezpůsobuje onemocnění nebezpečné lidskému životu, co když však zmutuje?

Proč chrám sv. Sofie vzdoruje zemětřesení

Chrám Aja Sofia (sv. Sofie) z r. 537 v Istanbulu je pro nás symbolem tohoto města. Tato byzantská stavba, proměněná v mešitu, odhaluje tajemství své věkovitosti. Odolala zemětřesením, která v průběhu staletí ničila mnohé stavby v zemi.

Chrám budovaný z příkazu císaře Justiniana je považován za vzor byzantského stavitelství. Stavba měla štěstí na stavitele – Anthemia z Trellatu a Isidora z Miletu. Nebyli to jen umělci, ale i vynikající technici se znalostí matematiky, statiky a kinetiky.

Nyní tým Antonia Moropouloua z Technické univerzity v Aténách zjišťoval, jak je možné, že chrám přežil v zemětřesné krajině plných patnáct století. Podstata odolnosti byla zjištěna ve specifické přísadě použité do malty. V elektronovém mikroskopu našli přísadu, kterou dnes obsahuje portlandský cement. Moderní stavebnictví o ní ví až od r. 1824. Byzantští stavitelé ji však nepoužívali náhodou, byli si vědomi, co dělají. Přidávali do své malty, založené na vápenci a drcených cihlách, sopečný prach nebo hmoty bohaté na oxid křemičitý. Tato malta získávala chemickými reakcemi schopnost absorbovat otřesy budov. Proto Aja Sofia mohla odolávat zemětřesením až do stupně 7,5 Richterovy stupnice.

Podaří se získat „recept“ na maltu schopnou ochraňovat staré památky proti zemětřesení a prodlužovat jim tak život?

Zmizí památky na Scotta a Shackletona?

Antarktida byla považována za oblast, kde mrazivé klima (studený a suchý vzduch) spolehlivě konzervuje lidské výtvory, takže např. památky na expedice prvních polárníků budou s pietou zachovány i pro budoucnost. Nyní se ukazuje, že příbytky Roberta Falcona Scotta a Ernesta Henryho Shackletona z jejich výprav na antarktickou pevninu jsou ohroženy a nelze vyloučit, že zmizí v rozvalinách. Stěny chat jsou rozežírány solí a záhadnou houbou.

Mezinárodní tým projektu Antarctic Heritage Trust konstatuje, že i když chaty vydržely až do dnešní doby, nemusí přežít v budoucnu. Ohroženo je Scottovo obydlí vybudované na Hut Point během výpravy Discovery v letech 1901–1904 a na Cape Evans při expedici na Terra Nova zahájené v roce 1910. Třetí ohroženou stavbou je na Cape Royds příbytek, který Shackleton vybudoval při výpravě Nimrod v letech 1907–1909.

Suchý a mrazivý vzduch spolehlivě uchovává například konzervy, ale bohužel to neplatí o dřevěných stěnách chat, na kterých se vytváří námraza ze slané mořské vody. Tím je dřevo velice poškozováno. Vědci se snaží najít silikonovou ochrannou látku, kterou by stěny chat sprejovali. Pro jistotu dbají, aby se tam na botách turistů nepřinášelo nějaké nebezpečné zamoření.