Tomasz Mrozek: Galileusz był świetnym PR-owcem
Z dr. Tomaszem Mrozkiem z Instytutu Astronomicznego Uniwersytetu Wrocławskiego rozmawiamy o układzie planetarnym Trappist-1, podróżach kosmicznych, promowaniu odkryć naukowych – i o tym, czy obecni studenci naszej uczelni będą mieli szansę polecieć na Marsa.
Autor: Michał Raińczuk
Data Publikacji: 9 sierpnia 2021
Pretekstem do naszej rozmowy jest Trappist-1. W tym roku NASA ogłosiła odkrycie kolejnych planet w tym układzie – w sumie jest ich już siedem – dodając, że możliwe jest na nich życie. Ile w tym myślenia życzeniowego, a ile naukowego prawdopodobieństwa?
– Obserwowanie planet zawsze wiąże się z chęcią znalezienia życia. Nie chodzi o niezidentyfikowane obiekty latające czy o obcych. Mam na myśli typowo naukowe podejście. To znaczy: szukamy przede wszystkim obiektów, które są podobne do Ziemi. Definiujemy rodzaj planety, na której może istnieć życie, porównując ją do Ziemi, analizując jej odległość od Słońca, a także biorąc pod uwagę organizmy – tzw. ekstremofile – które żyją na Ziemi w bardzo ekstremalnych warunkach.
Celem projektu Trappist – nazwa pochodzi od 60-centymetrowego, robotycznego, w pełni autonomicznego teleskopu, podobnego zresztą do naszego teleskopu w Białkowie, ale mającego zdecydowanie lepsze warunki obserwacyjne – jest poszukiwanie planet krążących wokół innych gwiazd niż Słońce. Trappist-1 to pierwszy odkryty układ planetarny przypominający pod pewnymi względami nasz Układ Słoneczny.
Trappist – poza tym, że jest gwiazdą aktywną – nie jest jednak w ogóle podobna do Słońca. Jest mniej masywna i dużo chłodniejsza. Wszystkie odkryte planety wokół tej gwiazdy mają masy zbliżone do masy Ziemi. Są najprawdopodobniej skaliste. Trzy z nich krążą wokół gwiazdy macierzystej w takiej odległości, że możliwe jest na nich istnienie wody w stanie ciekłym. Temperatura na ich powierzchni powinna być wyższa niż zero – i niższa niż 100 stopni Celsjusza.
Czyli prawdopodobieństwo zaistnienia życia rzeczywiście jest spore.
– Z punktu widzenia twardych danych, które już udało się zdobyć – tak. Natomiast jest też ciemna strona, związana właśnie z gwiazdą, wokół której krążą obiekty. To gwiazda tzw. późnego typu widmowego, która – użyję dużego skrótu – jest gwiazdą bardzo aktywną, z silnym polem magnetycznym, które w jej koronie doprowadza do zjawisk obserwowanych w atmosferze słonecznej. Mam na myśli rozbłyski i tzw. koronalne wyrzuty masy. Te zjawiska są wielokrotnie silniejsze i gwałtowniejsze – a odległość między planetami a gwiazdą Trappist jest dużo mniejsza niż ta, która dzieli Ziemię od Słońca…
I robi się niebezpiecznie.
– Ryzyko jest bardzo duże. Kiedy w naszym układzie dochodzi do burz magnetycznych, do wyrzutów materii, plazmy ze Słońca, oddalonego 150 mln km od Ziemi, to ziemskie pole magnetyczne ulega silnemu zaburzeniu. Jest z tym związany szereg różnego rodzaju efektów, poczynając od takich, które grożą nam jako cywilizacji technicznej – uszkodzenie sztucznych satelitów – poprzez podnoszenie poziomu napromieniowania. Z tym że Ziemia ma pole magnetyczne, które do pewnego stopnia chroni przed oddziaływaniem słonecznym. Od Słońca dzieli nas też taka odległość, że te zjawiska, kiedy do nas docierają, są już rozproszone w przestrzeni. Natomiast jeżeli byśmy zbliżyli się do Słońca na odległość, w jakiej krążą wokół swojej gwiazdy planety układu Trappist…
…to już tak wesoło by nie było.
– Te odległości są rzędu kilkunastu milionów kilometrów. Czyli taka planeta jest dziesięć razy bliżej, gwiazda macierzysta jest tysiąc razy bardziej aktywna niż Słońce, zjawiska mają tysiąc razy większą energię. To nawet nie jest niespokojne środowisko – to niezwykle gwałtowne otoczenie, pełne promieniowania, głównie rentgenowskiego, ale także promieniowania gamma, ultrafioletowego. I teraz – jeżeli taka planeta nie ma pola magnetycznego – dzieje się coś takiego jak w Układzie Słonecznym dzieje się z Marsem. Mars jest jeszcze dalej od Słońca niż Ziemia, a kiedy dochodzą do niego silne koronalne wyrzuty masy, to resztki tamtejszej atmosfery są wręcz zdmuchiwane. Mars podlega temu procesowi, bo nie ma ochronnej tarczy.
Dlatego na planety w układzie Trappist-1 powinniśmy patrzeć z nadzieją, ponieważ niektóre warunki niezbędne do zaistnienia życia, takie jak odpowiednia temperatura czy skalista powierzchnia, są spełnione – ale też z ostrożnością, bez hurraoptymizmu, z uwagi na fakty budzące niepokój. Ale entuzjazm – jak najbardziej. W końcu po to właśnie obserwujemy Kosmos, nie oszukujmy się. Czarne dziury, Wielki Wybuch to jedno. Ale ludzi zawsze mobilizowała do podróżowania ciekawość. Mamy też potrzebę poczucia, że należymy do jakiejś społeczności – także tej kosmicznej.
Pojawia się też coraz bardziej realne zapotrzebowanie na nową planetę. Wizje z powieści i filmów science-fiction, gdzie zakładano kolonie dla bogatych opuszczających zniszczoną Ziemię, przybierają coraz bardziej realne kształty.
– Tak, zgoda. Ale nie oszukujmy się – to wciąż jeszcze są wizje science-fiction. I to takie bardzo odległe.
O istnieniu części planet z układu Trappist-1 było wiadomo już kilka lat temu. Nie przypominam sobie jednak, by wówczas towarzyszyło temu podobne zamieszanie jak w tym roku. Czy to dlatego, że NASA przygotowała teraz większą promocję, podsycała zainteresowanie, w końcu zorganizowała transmitowaną w internecie konferencję prasową?
– Prawdę mówiąc, ja też sobie nie przypominam zamieszania. Niewątpliwie już wtedy wiadomo było, że jest to bardzo ciekawy układ. Do pracy zaangażowano wówczas także inne – poza belgijskimi, od których wszystko się zaczęło – obserwatoria, w tym Europejskie Obserwatorium Południowe ESO. NASA udostępniła Kosmiczny Teleskop Spitzera, prowadzący obserwacje w zakresie podczerwieni. Odpowiadając jednak na pytanie: wydaje mi się, że same odkrycia to dopiero punkt wyjścia – wygrywają ci, którzy jeszcze potrafią je odpowiednio sprzedać. I nie jest to chyba cecha tylko współczesnych czasów.
Chyba nie. Teraz mamy tylko więcej narzędzi.
– Oczywiście. Przypomnijmy sobie chociażby Galileusza, niewątpliwie wielkiego naukowca – nawet nie mam słowa, którym mógłbym określić jego wielkość – ale również świetnego PR-owca. On potrafił znaleźć sobie sponsorów, potrafił urządzać spektakularne, jak się dzisiaj mówi, eventy. By udowodnić, że przedmioty, niezależnie od masy, w takim samym czasie spadają na ziemię, zrzucał je – łącznie z kulą armatnią – z krzywej wieży w Pizie, rozprawiając się przy okazji z obowiązującą przez prawie 2 tys. lat, uświęconą przez Kościół, fizyką arystotelejską.
Tymczasem załóżmy, że trzymam w szufladzie trochę antymaterii. Mam generator, który działa w temperaturze pokojowej, i tę antymaterię produkuje. Jeśli o tym głośno nie powiem, nie pokażę, jak generator działa, nikt się o tym nie dowie. Amerykanie oczywiście bardzo dobrze to rozumieją – i potrafią to wykorzystywać. Oczywiście nie tylko oni. Gdybyśmy dokonali epokowego odkrycia, przypuszczam, że oddźwięk byłby dużo większy, gdybyśmy ogłosili go podczas konferencji prasowej zorganizowanej wspólnie z NASA, niż – z całym szacunkiem – TVP Wrocław. Tak to działa.
Natomiast niezależnie od wszystkiego przetrwają publikacje. Szum zostaje w głowie tylko na chwilę. Tak samo jest zresztą z Galileuszem, który poza tym, że organizował efektowne „przedstawienia”, jeszcze pisał. Cała reszta to ciekawostki, legendy. Prawdziwa wartość odkrycia zawsze się obroni.
Wybiegnijmy trochę w przyszłość, jednocześnie pozostając jeszcze przy Trappist-1. Na czym będą polegały kolejne etapy badań tego układu?
– Tak naprawdę nie wiemy, czy w tym układzie nie znajduje się więcej planet. Reguła jest dość prosta: szukamy bardzo małych spadków jasności gwiazdy, związanych z tym, że między nami a gwiazdą – możemy się tego domyślać – przemieszcza się akurat planeta, która krąży dookoła tej gwiazdy. Jeżeli zdarzy się to drugi raz, możemy zgadywać, jaki jest okres obiegu tej planety wokół gwiazdy. Możemy wyciągać charakterystykę, kontynuować obserwację, uściślać parametry, szacować masę. Przy czym trzeba pamiętać o tym, że w układzie Trappist-1 planety obiegają gwiazdę macierzystą w ciągu kilku, kilkunastu dni. Przejść, które widzimy, jest dużo, dlatego po pół roku obserwacji możemy powiedzieć: „O, tu mamy planetę, która krąży w takiej a takiej odległości”. Natomiast jeżeli są tam, planety, które znajdują się dalej, i na przykład pełen obieg zajmuje trzy lata…
…to ten czas obserwacji się wydłuża.
– Tak i trzeba naprawdę uważać, żeby niczego nie przegapić.
Kolejny duży krok to zbadanie, czy te planety mają atmosferę. Niedługo zostanie wystrzelony olbrzymi Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba, czyli następca teleskopu Hubble’a, o średnicy 6 m. Da on nam możliwość wydzielenia widma planet z układu Trappist-1, czyli odbijającego się od nich – czy też, liczymy na to, od ich atmosfery – światła gwiazdy macierzystej. Takie obserwacje pozwolą nam stwierdzić, czy jest tam na przykład para wodna, metan, azot – czy jest tam tlen. Jeżeli te planety mają atmosfery, będziemy w stanie określić ich skład chemiczny.
Kończąc wątek Trappist-1 – szanse na to, że, nawet w dalekiej przyszłości, dotrzemy do tego układu, są bardzo małe.
– Trudno to sobie wyobrazić ze względu na olbrzymią odległość.
Czy w takim razie nadzieje wciąż powinniśmy wiązać z Marsem, niezmiennie typowanym na planetę, na której może istnieć życie?
– Tak. Nie mamy żadnego bliższego celu.
Trappist-1 na tę chwilę nie jest żadną konkurencją.
– Na tę chwilę – nie. Układ Trappist-1 będzie natomiast istniał dużo dłużej niż Układ Słoneczny, przynajmniej z punku widzenia czasu życia gwiazdy centralnej.
Elon Musk ze Space-X i Tesla Motors w ubiegłym roku zapowiedział, że ma już plan kolonizacji Marsa – dość inwazyjny, bo chce przywrócić atmosferę za pomocą ładunków termojądrowych. NASA ma swój pomysł na kopułę magnetyczną. Musk twierdzi zresztą, że pierwsze loty już za trzy lata…
– (śmiech) On funkcjonuje w takim świecie, w którym trzeba prezentować takie pomysły, żeby zdobyć udziałowców. Jego zapowiedzi zawsze są bardzo ambitne, potem rzeczywistość troszkę je weryfikuje. W 2015 roku miał transportować ludzi na stację kosmiczną. Nie wyszło – ale faktycznie obsługuje już transport towarów.
Nie będę dyskutował z wizjonerami. To dobrze, że ktoś, kto ma dostęp do pieniędzy, ma też odważne pomysły. Teraz trzeba będzie jeszcze tylko znaleźć odważnych, którzy polecą. Z doniesień prasowych wynika, że chętnych nie powinno jednak zabraknąć.
Sam bym się zabrał na Marsa.
– (śmiech) Ja też pewnie chciałbym się zabrać. Niedawno zapytałem studentów z pierwszego roku, jaka była ich motywacja, kiedy zdecydowali, że chcą u nas studiować. Jeden z nich odpowiedział wprost: „No, jak to jaka? Ja chcę lecieć na Marsa!”. I już.
Czyli pilnie obserwujemy dalszy rozwój wypadków – i trzymamy kciuki?
– Tak. Trzeba kibicować. Ludzie podejmowali się już wielkich wyzwań. Kurczę, pięćdziesiąt lat temu polecieliśmy na Księżyc!
…chociaż niektórzy cały czas twierdzą, że wyreżyserował to Stanley Kubrick.
– (śmiech) Zgadza się. Jeśli chodzi o technologie, o komputery, to była prehistoria z punktu widzenia współczesności. Ale – udało się. Tylko dlatego, że była ku temu odpowiednia motywacja.
Polityczna.
– Wyprzedzić wroga – to chyba najsilniejsza z motywacji. Równać się z nią może tylko motywacja w postaci potencjalnych zysków. Coraz częściej czytamy o kosmicznej turystyce.
A Panu podoba się idea komercjalizacji lotów? W kosmiczną turystykę chcą inwestować wspomniany wcześniej Elon Musk oraz Richard Branson z Virgin. Bilet od tego drugiego ma już obiecany m.in. Stephen Hawking.
– Jeżeli okaże się to bezpieczne, jeśli nie będzie ginął, powiedzmy, co dziesiąty podróżnik, tylko co tysięczny – to już będzie popyt. Podaż powoli staje się możliwa. Jeżeli Musk w końcu będzie miał do dyspozycji rakietę, którą bezpiecznie wyśle ludzi na orbitę, choćby wokółziemską, i zapewni im powrót, jeśli powie, że kosztuje to tyle i tyle – chętni się pewnie znajdą. To się po prostu stanie. Nie ma co z tym dyskutować, ani tego oceniać.
Ale wpływ takich lotów na naukę może być pozytywny, bo pojawią się środki na kolejne inwestycje, materiały do kolejnych badań.
– Zgoda. I prawdę mówiąc, wolałbym, żeby przyświecały nam motywacje, które w efekcie przynoszą rozwój technologiczny i naukowy, a nie te militarne. Niech ludzie latają, niech zwiedzają. Ja będę im zazdrościł, bo nie nadaję się do takiego lotu. Poza tym, z moją pensją, musiałbym zbierać na taką wycieczkę tak długo, jak długo będzie istniał układ Trappist-1. (śmiech)
Wróćmy do wspomnianego przez Pana studenta. Czy jego oczekiwania, marzenia o locie na Marsa, są realne?
– Mówiąc zupełnie poważnie: nasi studenci mają wszystkie argumenty za tym, żeby brać udział w kosmicznych projektach, czy to od strony konstrukcyjnej, czy od strony badawczej. To ludzie, którzy skończą studia w ciągu kilku najbliższych lat i świat podróży stanie przed nimi otworem. Powrót na Księżyc, kolejna wyprawa na Marsa – oni mogą brać w tym udział.
Przed nami kolejna epoka odkrywców?
– Tak.
A ci, którzy w Kosmos nie polecą, ale chcieliby dowiedzieć się o nim jak najwięcej – co jako uczelnia mamy im do zaoferowania?
– Właściwie to zastanawiam się, czego byśmy nie mogli im zaoferować… Współpracujemy z czołowymi ośrodkami na świecie, naprawdę nie mamy się czego wstydzić. Badania gwiazd zmiennych – zarówno teoretyczne jak i obserwacyjne – czy badania Słońca prowadzone są na najwyższym poziomie, pomimo braków sprzętowych, bardzo ograniczonego budżetu i wszystkich przeszkód, które oczywiście trapią naszą naukę. Nasz student, absolwent jest włączany w różnego rodzaju projekty badawcze, współpracuje z naukowcami z innych krajów, bierze udział w międzynarodowych konferencjach, prowadzi badania za pomocą teleskopów kosmicznych. Daje to niezwykle atrakcyjną perspektywę, jeśli chodzi o pracę: badanie wszechświata, podróżowanie po całym świecie, interakcje z przedstawicielami różnych kultur.
Rozmawiał Michał Raińczuk
Tomasz Mrozek (1974) ukończył astronomię na Uniwersytecie Wrocławskim (doktorat także obronił na naszej uczelni). Pracuje w Instytucie Astronomicznym, w Zakładzie Heliofizyki i Fizyki Kosmicznej, na Wydziale Fizyki i Astronomii. Jest również zatrudniony w Zakładzie Fizyki Słońca Centrum Badań Kosmicznych PAN. Zajmuje się głównie zagadnieniami związanymi z emisją rentgenowską rozbłysków słonecznych, interesuje się słonecznymi zatrzymanymi erupcjami koronalnymi. Jest pasjonatem fotografii przyrodniczej i astrofotografii. Uwielbia podróżować (zwłaszcza po Indochinach).
Fot. Dominika Hull/UWr/CC BY 2.0
Powyższy artykuł może być kopiowany i rozpowszechniany w ramach licencji CC BY 2.0.
