[ Pobierz całość w formacie PDF ]

ilościach zaraz po Wielkim Wybuchu. Synteza jądrowa wewnątrz tych gwiazd
powodowała zamianę wodoru w hel, a gdy paliwo wodorowe się wyczerpywało,
zaczynał się spalać hel, tworząc jeszcze cięższe pierwiastki. Reakcje syntezy zasilają
gwiazdę aż do chwili, gdy jej jądro składa się głównie z żelaza. %7łelaza nie można już
spalać i paliwo jądrowe gwiazdy ulega wyczerpaniu. Tempo, w jakim gwiazda
zużywa swoje paliwo jądrowe, zależy od jej masy. Słońce po 5 miliardach lat spalania
wodoru nie jest jeszcze nawet w połowie pierwszej fazy gwiezdnej ewolucji.
Gwiazdy dziesięciokrotnie masywniejsze od Słońca spalają swoje paliwo około 1000
razy szybciej niż ono. Takie gwiazdy zużywają swoje paliwo wodorowe w ciągu
mniej niż 100 milionów lat, podczas gdy Słońce potrzebuje na to 10 miliardów lat.
Co dzieje się z taką masywną gwiazdą, gdy wyczerpie już ona swoje paliwo
jądrowe? W ciągu sekund po spaleniu resztek zewnętrzne części gwiazdy zostają
odrzucone w eksplozji, nazywanej supernową, która jest jednym z najwspanialszych
fajerwerków we Wszechświecie. Supernowe świecą przez krótki czas z jasnością
miliarda gwiazd. Obecnie pojawiają się one w Galaktyce w tempie 2-3 na stulecie.
Prawie tysiąc lat temu astronomowie chińscy dostrzegli na niebie nową gwiazdę,
widoczną nawet w dzień, którą nazwali  gwiazdą-gościem . Supernowa ta
wytworzyła coś, co obecnie możemy obserwować za pomocą teleskopów jako
Mgławicę Krab. Ciekawe, że nigdzie w Europie Zachodniej nie zauważono tego
krótkotrwałego zjawiska. W owych czasach kościelny dogmat głosił, że niebiosa są
wieczne i niezmienne, i o wiele łatwiej było niczego nie widzieć niż narażać się na
spalenie na stosie. Niemal 500 lat póz
niej europejscy astronomowie wyzwolili się już
na tyle z tego dogmatu, że duński astronom Tycho Brahe mógł prowadzić obserwacje
kolejnej supernowej w Galaktyce.
Wiele ciężkich pierwiastków powstałych w czasie ewolucji gwiazdy oraz
stworzonych podczas eksplozji ulega rozproszeniu w ośrodku międzygwiazdowym, a
część tego  gwiezdnego pyłu wchodzi póz
niej w skład gazu, który zapada się, aby
gdzie indziej utworzyć nową gwiazdę. W ciągu miliardów lat powstają nowe
pokolenia gwiazd - tak zwane gwiazdy populacji I, do których należy Słońce. Wiele z
nich może otaczać wirujący dysk gazu i pyłu, z którego następnie powstają planety
zawierające ciężkie pierwiastki, takie jak wapń, węgiel i żelazo. Z tego właśnie
materiału jesteśmy zbudowani. Każdy atom w naszych ciałach powstał miliardy lat
temu w ognistym piecu jakiejś dawno umarłej gwiazdy. Uważam to za jeden z
najbardziej fascynujących l romantycznych faktów dotyczących Wszechświata:
wszyscy jesteśmy - dosłownie! - dziećmi gwiazd.
Niewiele byłoby jednak pożytku, gdyby planeta taka jak Ziemia uformowała
się w pobliżu bardzo masywnej gwiazdy: takie gwiazdy ewoluują i umierają w ciągu
mniej więcej 100 milionów lat. Tylko gwiazdy o masie naszego Słońca lub mniejszej
będą przez dłużej niż 5 miliardów lat spokojnie spalać wodór. Trudno sobie
wyobrazić, w jaki sposób mogłoby powstać życie na planecie obiegającej gwiazdę,
która w trakcie ewolucji znacznie zmienia swoją jasność. I odwrotnie, gdyby układ
planetarny znajdował się wokół gwiazdy dużo mniejszej i słabszej od naszego Słońca,
planeta, by otrzymywać ilość ciepła, potrzebną do podtrzymania życia, musiałaby
prawdopodobnie znajdować się tak blisko gwiazdy, że zostałaby zniszczona przez
siły pływowe. Jeśli zatem chcemy poszukiwać życia, należy przyglądać się
gwiazdom, które nie różnią się zbytnio od naszej. Tak się składa, że Słońce jest raczej
typowym członkiem Galaktyki. Około 25% wszystkich gwiazd Drogi Mlecznej -
czyli blisko 100 miliardów - spełnia ten warunek. Większość z nich jest nawet starsza
od Słońca, mogły więc stać się ogniskami życia nawet 4-5 miliardów lat wcześniej
niż Słońce.
Wróćmy jednak na Ziemię. Co czyni naszą piękną zielononiebieską planetę
tak wyjątkową? Po pierwsze, znajduje się ona w wewnętrznej części Układu
Słonecznego. To ważne, ponieważ planety zewnętrzne zawierają procentowo o wiele
więcej wodoru i helu - ich skład jest znacznie bliższy słonecznemu. Większość
ciężkich pierwiastków znajdujących się w dysku gazu i pyłu, który otaczał Słońce w
trakcie jego narodzin, pozostała w wewnętrznej części układu. Można się więc
spodziewać, że potencjalne ogniska życia wokół gwiazdy o masie Słońca będą się
znajdowały w odległościach mniejszych niż, powiedzmy, promień orbity Marsa.
Jak zauważyli Złotowłosi, Ziemia jest w sam raz - nie za duża i nie za mała,
nie za zimna i nie za gorąca. Ponieważ planety wewnętrzne prawdopodobnie nie
miały atmosfer, gdy się rodziły, ich atmosfery musiały zostać wytworzone póz
niej z
gazów wydzielanych przez wulkany. Woda na powierzchni Ziemi powstała w ten sam
sposób. Mniejsza planeta mogłaby wypromieniować ciepło ze swojej powierzchni tak
szybko, że procesy wulkaniczne nie zachodziłyby na odpowiednio dużą skalę.
Przypuszczalnie tak właśnie było w przypadku Merkurego i Księżyca. Mars jest
przypadkiem granicznym, natomiast Ziemi i Wenus udało się utworzyć atmosferę.
Pomiary radioaktywnych izotopów gazów w ziemskich skałach sugerują, że 4,5
miliarda lat temu, po początkowym okresie bombardowań, w czasie którego Ziemia
uformowała się poprzez wychwyt materii spadającej na protoplanetę w ciągu 100-150
milionów lat, podczas następnych kilku milionów lat procesy wulkaniczne
wytworzyły około 85% atmosfery3. Nie jest zaskakujące, że życie organiczne
powstało właśnie na Ziemi, a nie na żadnej innej planecie Układu Słonecznego, i
podobnych tendencji można oczekiwać także gdzie indziej w Galaktyce - na
planetach klasy M, jak się je nazywa we wszechświecie Stor Trek. Następne pytanie
brzmi: ile czasu mogło potrzebować życie, a potem życie inteligentne, aby powstać ł
się rozwinąć? Odpowiedz
na pierwszą część tego pytania brzmi: niezwykle krótkiego
czasu. Znalezione na Ziemi skamieniałości niebieskozielonych glonów mają 3,5
miliarda lat, a niektórzy badacze twierdzą, że życie kwitło na naszej planecie już 3,8
miliarda lat temu. %7łycie na Ziemi pojawiło się najwcześniej, jak to tylko było
możliwe -w ciągu pierwszych kilkuset milionów lat jej istnienia. To bardzo
obiecujące.
Oczywiście od czasu, kiedy na Ziemi powstało życie, do chwili pojawienia się
skomplikowanych struktur wielokomórkowych, a póz
niej życia inteligentnego,
upłynęły prawie 3 miliardy lat. Wszystko wskazuje na to, że okresem tym rządziła
raczej fizyka niż biologia. Po pierwsze, pierwotna atmosfera Ziemi nie zawierała
tlenu. Znajdował się w niej dwutlenek węgla, azot oraz śladowe ilości metanu,
amoniaku, dwutlenku siarki i kwasu solnego, ale nie tlen. Tlen jest istotny nie tylko
dla zaawansowanych, organicznych form życia na Ziemi, ale pełni jeszcze inną ważną
funkcję. Tylko wtedy, gdy w atmosferze znajduje się wystarczająca ilość tlenu, może
powstać ozon. Jego obecność, jak sobie to coraz lepiej uświadamiamy, ma
fundamentalne znaczenie dla życia na Ziemi, ponieważ odbija on promieniowanie [ Pobierz całość w formacie PDF ]