wszechświat
Autor: Jarosław Chrostowski | dodano: 2012-09-07
Kosmiczny bilard

Zapewnie siedzisz teraz spokojnie w fotelu pewny, że nic ci nie grozi. To błąd – ten artykuł zniszczy twoje dobre samopoczucie.

Gdy 23 września 2003 roku Roy Fausset wrócił do domu, czekała na niego niespodzianka dosłownie nie z tej ziemi. Meteoroid wielkości piłki futbolowej wybił dziurę w suficie, zniszczył stół w sypialni na piętrze, przebił podłogę, przeleciał przez łazienkę i ugrzązł dopiero w ziemi pod budynkiem. Parę dni później deszcz meteoroidów zranił kilka osób w rejonie Orissy we wschodnich Indiach i wzniecił pożary – rzecz niezwykła, bo meteoryty po upadku zwykle nie są zbyt gorące.

Tysiące amerykańskich kibiców 9 października 1992 roku mogły podziwiać piękny bolid rozpadający się na fragmenty nad wypełnionym po brzegi stadionem. Jeden z fragmentów, ważący 12 kg, w Peekskill w stanie Nowy Jork trafił w samochód studentki Michelle Knapp, przebijając się przez bagażnik (trafionego chevroleta do dziś można wynająć – ja ko atrakcyjny eksponat pokazywano go na wielu wystawach na całym świecie). Obrywają nie tylko przedmioty. O niebywałym szczęściu mógł mówić 13-letni chłopiec z Mbale w Ugandzie. 14 sierpnia 1992 roku został uderzony 3-gramowym pociskiem z kosmosu, jednym z wielu fragmentów bo lidu, który rozpadł się tego dnia na oczach wielu ludzi. Dzieciak nie został nawet ranny. 

Pod ostrzałem
Wszyscy wiemy, że Układ Słoneczny jest w ciągłym ruchu: planety i komety w przewidywalny sposób krążą wokół Słońca, a księżyce wokół planet. Dynamika tej struktury nie ogranicza się jednak tylko do rotacji. Komety, zbliżając się do Słońca, uwalniają duże ilości pyłu i gazów. Materia ta pozostaje rozmieszczona wzdłuż orbity komety.

Gdy Ziemia przecina tę orbitę, obserwujemy efektowne rozbłyski meteorów – dowód zderzeń naszej planety ze szczątkami komety. Liczba zderzeń drobnych cząstek z Ziemią nie jest mała. Szacuje się, że dziennie w naszą planetę trafiają miliony pocisków; w wyniku tego ostrzału każdego dnia opada na powierzchnię od stu do tysiąca ton materii, na szczęście bardzo rozproszonej. Upadki niektórych obiektów kończą się jednak w sposób więcej niż efektowny. 30 czerwca 1908 roku o 7:14 czasu lokalnego centralną Syberię w okolicach rzeki Pod kamienna Tunguska odwiedził kosmiczny gość. Kometa lub mała planetoida o masie około 100 tys. ton wybuchła na wysokości około 7 km z siłą odpowiadającą detonacji 15-megatonowej bomby atomowej.

Temperaturę w punkcie eksplozji oszacowano na 10–30 tys., stopni. Pożar ogarnął 200 km2 powierzchni lasów, a fala uderzeniowa powaliła drzewa na obszarze ponad 2150 km2. Szacuje się, że do zdarzeń o skali meteoru tunguskiego dochodzi mniej więcej raz na sto lat. W roku, w którym od eksplozji nad Syberią mija równe stu lecie, to naprawdę niepokojące. Niepokój wzrasta tym bardziej, że ostatnie symulacje komputerowe wskazują na mniejszą masę obiektu eksplodującego nad Tunguską, co oznacza, że prawdopodobieństwo podobnego zdarzenia jest większe – kolizje Ziemi z mniejszymi bryłami zdarzają się przecież częściej. Wiemy także, że do podobnych zajść dochodziło w całkiem niedawnej przeszłości. 50 tys. lat temu podobnych rozmiarów impaktor o masie 300 tys. ton wybił krater o średnicy ponad kilometra, głęboki na niemal 200 m – jedną z najbardziej znanych atrakcji turystycznych północnej Arizony.   

Niebiańscy Jeźdźcy Apokalipsy
Upadek obiektu o średnicy 10 km wyzwala energię rzędu 100 mln megaton TNT. Taki globalny kataklizm zdarza się na szczęście raz na 100 mln lat, ale to kiepska pociecha. Mniejsze bryły, na przykład o średnicy kilometra, trafiają w Ziemię mniej więcej co 200 tys. lat, wyzwalając energię rzędu 100 tys. megaton TNT. Rezultat zawsze jest katastrofalny – w promieniu prawie 2000 km od miejsca upadku fale uderzeniowe zmiatają wszystko. Raz na 200 tys. lat – to już coś, czego nasza cywilizacja może zacząć się obawiać. Tym bardziej że im dokładniej przyglądamy się Ziemi, tym więcej dostrzegamy śladów katastrofalnych kolizji z przybyszami z kosmosu.

Przypuszcza się na przykład, że zagłębienie o średnicy 100 km w dnie antarktycznego Morza Rossa, znane jako Bowers Crater, może być blizną pozostawioną przez obiekt o średnicy około 5 km. Do uderzenia, którego rezultatem było zapewne gigantyczne tsunami, do szło prawdopodobnie stosunkowo niedawno, około 3 mln lat temu, a więc już w czasach, gdy zaczął się wykształcać nasz gatunek. Sporo wskazuje, że wielkie wymierania, które zdarzyły się w historii Ziemi, również miały związek z upadkami meteorytów. O 15-kilometronym meteorycie sprzed 65 mln lat, który na półwyspie Jukatan uformował krater Chicxulub o średnicy dochodzącej do 180 km i uruchomił ciąg zdarzeń prowadzący do wyginięcia dinozaurów, wiemy wszyscy.

Do niedawna nie było jednak wiadomo, co spowodowało największe wymieranie w historii Ziemi, 250 mln lat temu, pod koniec permu. Nagle zniknęło wiele zwierząt: 90% organizmów morskich, na lądzie – 60% gadów i płazów, a nawet 30% owadów. Co było przyczyną tej apokalipsy? Najprawdopodobniej coś, czego ślady znaleziono niedawno pod lodami Antarktydy. Pomiary zaburzeń pola grawitacyjnego ujawniły tam kra ter o średnicy... niemal pół tysiąca kilometrów! Był kilkakrotnie większy od tego, który zgotował dinozaurom Dzień Sądu. Uderzenie było przypuszczalnie tak silne, że mogło nawet ułatwić oddzielenie się Australii od pierwotnego superkontynentu – Gondwany.   

Nie tylko Ziemia
Naturalnie, meteory trafiają także w inne obiekty, na przy kład w Księżyc. Pozbawiony całkowicie atmosfery, jest on łatwym celem dla nawet najmniejszych okruchów kosmicznej materii. W grudniu 2005 roku Rob Suggs szykował nowy teleskop z kamerą wideo, przeznaczony do ciągłego monitorowania powierzchni Księżyca. Gdy pierwszej nocy skierował go ku naszemu satelicie, na Mare Imbrium pojawił się niewielki błysk – efekt uderzenia 12-centymetrowego meteorytu. Ktoś powie: Dwanaście centymetrów? Toż to maleństwo! Ale gdy owe 12 cm podróżuje z prędkością 27 km/s, zderzenie wyzwala energię równą detonacji 70 kg trotylu.

Takie uderzenia nie należą do rzadkości. W czasie maksimum roju Leonidów w latach 1999–2001 zaobserwowano sporo podobnych eksplozji na Księżycu, natomiast 2 maja tego roku na Mare Nubium pojawił się nowy krater o średnicy 14 m – pozostałość po uderzeniu 25-centymetrowego obiektu poruszającego się z prędkością 38 km/s. Wybuchł z mocą odpowiadającą detonacji 4 t trotylu. Jak widać, mieszkańcy księżycowych baz prócz hartu ducha i osłon przed promieniowaniem będą potrzebowali także sporo szczęścia. A co grozi kolonistom na Marsie? Amerykańskie łaziki, które mimo upływu lat wciąż działa ją na powierzchni Czerwonej Planety, zdołały sfotografować na marsjańskim niebie przeloty meteorów, znalazły również nie zasypane (a więc względnie świeże) meteoryty, a nawet maleńkie kratery w świeżo usypanych wydmach. Są to wyraźne dowody, że marsjańska atmosfera nie jest najlepszą tarczą przed pociskami z kosmosu. Producentem tych intruzów są zazwyczaj komety. Wiele z nich wciąż rozpada się na kawałki i biada planetom, które znajdują się na ich drodze.

W 1994 roku wielokrotne bombardowanie przeżył Jowisz. Kometa P/Shoemaker-Levy 9 rozpadła się na co najmniej 21 kawałków o średnicy do 2 km – wszystkie wbiły się w gazowego olbrzyma. Jeden z fragmentów wytworzył ognistą kulę o średnicy 7 km i temperaturze co najmniej 8000 stopni, a zasięg zaburzeń w atmosferze Jowisza był porównywalny z rozmiarami naszej planety. Gdy by taka kosmiczna seria trafiła Ziemię, naszą cywilizację spotkałby pewny koniec. A przecież do rozpadu komet dochodzi nieustannie. Dzięki niektórym – jak w przypadku komety 73P/Schwassman-Wachmann 3 – być może wkrótce zobaczymy kilka efektownych deszczy meteorów. I oby nic więcej. Co roku obserwujemy natomiast wiele komet uderzających w Słońce. Większość z nich należy do słynnej grupy Kreutza. Ta rodzina małych komet (o rozmiarach rzędu 10–100 m) jest najprawdopodobniej pozostałością po wielkiej komecie, być może tej samej, którą obserwował w 372 roku p.n.e. grecki historyk Ephorus. Pod czas bliskiego przejścia w pobliżu Słońca kometa ta została najprawdopodobniej rozerwana na kawałki, dziś obserwowane przez takie sondy kosmiczne, jak SOHO. W czerwcu 1998 roku mieliśmy nawet okazję obserwować dwa takie odłamki zderzające się ze Słońcem w odstępie zaledwie jednodniowym.   

Zderzenie za zderzeniem
Do kolizji na naprawdę dużą skalę dochodzi w Układzie Słonecznym bez przerwy. Grupa naukowców z California Institute of Technology zauważyła na przykład, że około 8,2 mln lat temu – a więc „wczoraj” w geologicznej skali czasu – w oceanicznych osadach pojawił się rzadki izotop, hel-3. Jego stężenie stopniowo malało przez następne 1,5 mln lat. Wniosek był jeden: na Ziemię spadło więcej kosmicznego pyłu niż zwykle. Dlaczego? Symulacje wykazały, że pył pochodzi najprawdopodobniej ze 160-kilometrowej planetoidy, która rozpadła się za orbitą Marsa, prawdopodobnie wskutek kolizji z innym podobnym obiektem.

Przyjmuje się, że była to największa kolizja w Układzie Słonecznym od 100 mln lat. Wcześniej bywały jednak większe, na co mogą wskazywać nienaturalnie pochylona oś Urana (planeta ta niemal „toczy się” po swojej orbicie) czy wręcz odwrócona oś Wenus, wskutek czego planeta wiruje w inną stronę niż pozostałe. Jednak najbardziej romantyczny dowód gigantycznych międzyplanetarnych kolizji ozdabia dziś nasze niebo. Mowa, naturalnie, o Księżycu. Dzięki licznym symulacjom komputerowym mogliśmy odtworzyć dramatyczne chwile z życia młodej Ziemi. Kilka miliardów lat temu, w czasach, gdy doba na naszej planecie liczyła zaledwie pięć godzin, w Ziemię uderzył obiekt wielkości Marsa. Kolizja omal nie doprowadziła do rozpadu Ziemi.

Ogromna ilość materii została wy rzucona w przestrzeń kosmiczną i uformowała pyłowy dysk (tak! my też kiedyś mieliśmy swoje pierścienie!), z którego z czasem powstał Księżyc. Niewykluczone, że podobny mechanizm przyczynił się do powstania największego księżyca Plutona – Charona. Dalsze losy Księżyca nie były spokojne. Ciemne plamy, które możemy obserwować na jego po wierzchni – czyli tworzące charakterystyczną „buźkę” morza – to także efekt gigantycznej kolizji. Laramie Potts i Ralph von Frese z Ohio State University prze­analizowali dane z dwóch sond księżycowych (Cle­mentine i Lunar Prospector) i doszli do wniosku, że około 4 mld lat temu coś trafiło niewidoczną z Zie­mi stronę Srebrnego Globu. Uderzenie było potwor­ne. Fala uderzeniowa dotarła do jądra wówczas jesz­cze geologicznie aktywnego Księżyca i wypchnęła po drugiej stronie satelity magmę, która zalała krate­ry. Gdyby ówcześni mieszkańcy naszej planety mieli już oczy, mogliby podziwiać najbardziej spektakular­ny fajerwerk w historii ziemskiego życia. Z pewnością nie był to jednak największy fajerwerk z możliwych. Natura oferuje nam tu jeszcze kilka ciekawych moż­liwości, choć większość z nich, niestety, lepiej byłoby oglądać z odległej galaktyki.

Największa salwa w dziejach
No właśnie, galaktyki. Gdy w letnią, bezksiężycową noc wyjdziemy na dwór, z pewnością łatwo odszuka­my gwiazdozbiór Kasjopei, przypominający kształtem literę W. Spójrzmy nieco w prawo i poniżej tej litery. W sprzyjających warunkach można tam dostrzec mgli­stą plamkę. To odległa o 2,5 mln lat świetlnych galak­tyka M31 w Andromedzie, najdalszy obiekt widocz­ny gołym okiem. Wydaje się niewielka, ale to pozory. Wraz z niedawno odkrytym halo stosunkowo ciem­nych, lecz dużych gwiazd – czerwonych olbrzymów – może mieć średnicę nawet miliona lat świetlnych.

Gdybyśmy mogli na niebie zobaczyć ją całą, miała­by imponujące rozmiary, większe od Wielkiego Wozu! M31 jest więc duża, znacznie większa od Drogi Mlecz­nej. I mknie w naszą stronę. Salwa tysiąca miliardów gwiazd uderzy w naszą Galaktykę za mniej więcej dwa i pół miliarda lat. Co zdarzy się wówczas ze Słońcem, jego układem plane­tarnym, Ziemią? Dziś nie ma możliwości, aby odpo­wiedzieć na to pytanie. Wiemy jedynie, że zderzenia galaktyk są rzeczą normalną we Wszechświecie i da­ją spektakularne efekty: spiralna struktura zderzają­cych się obiektów ulega zniekształceniu, a same ga­laktyki – rozciągnięciu. Wyrzucone podczas zderzenia pasma gwiazd ciągną się na odległościach rzędu mi­lionów lat świetlnych. Losy naszego świata będą zale­żały od przypadku. Podczas kolizji galaktyk niewiele gwiazd zderza się bezpośrednio ze sobą, niemniej ta­kie przypadki się zdarzają (wiemy również z innych obserwacji, że do takich zderzeń dochodzi w gęstych gromadach gwiezdnych). Co by się więc stało, gdyby w Słońce trafiła inna gwiazda?

Jak zniszczyć Słońce?
Jeśli impaktor będzie mniejszy od Słońca – a więc gęst­szy – przejdzie przez nie niczym wystrzelona z pistole­tu kula przez kartkę papieru i nie odniesie większych szkód. Niestety, nie będzie tego można powiedzieć o Słońcu, które najprawdopodobniej rozleci się, formu­jąc rozległy, gorący obłok. Oddziaływanie grawitacyjne impaktora oraz zmiany w polu grawitacyjnym wywo­łane destrukcją Słońca będą oznaczały ostateczny ko­niec naszego układu planetarnego. Czy impaktor prze­chwyci część planet i Ziemia zmieni właściciela? A może zrobi to Jowisz i skończymy jako mieszkańcy... księży­ca?

O tym, że takie przechwycenia są możliwe, wiemy choćby z badań Układu Słonecznego. Skład chemicz­ny Trytona, największego księżyca Neptuna, jest bar­dzo podobny do składu Plutona. Wydaje się prawdopodobne, że mamy tu do czynienia z obiektem, który Neptun wychwycił z pasa Kuipera. Jeśli mógł to zro­bić Neptun z tak dużym obiektem jak Tryton (który ma średnicę równą jednej piątej ziemskiej), dlaczego nie mogłaby tego wyczynu powtórzyć przechodząca przez Układ Słoneczny gwiazda (lub, z braku gwiaz­dy i Słońca, Jowisz)? A co się stanie, jeśli impaktor będzie porównywalny ze Słońcem? W tym przypadku zderzenie najprawdopo­dobniej doprowadzi do zniszczenia obu gwiazd i ufor­mowania nowej, znacznie większej. Zanim to się stanie, grawitacyjny chaos i gorąca materia rozproszona po ca­łym Układzie Słonecznym zniszczy większość planet. A gdybyśmy zderzyli się z gwiazdą znacznie większą? Też nie mielibyśmy się z czego cieszyć.

Zapewne spora część naszej gwiazdy przetrwa przelot przez czerwo­nego olbrzyma, ale orbity planet staną się niestabilne, a globy, które wejdą w głąb impaktora, prawdopodob­nie w ogóle nie przeżyją tego spotkania, bezpowrotnie znikając w jego rozpadającym się wnętrzu. Znacznie bardziej prawdopodobne jest jednak to, że Słońce podczas międzygalaktycznej kolizji nie zderzy się z inną gwiazdą. Możliwych jest wtedy kilka warian­tów. Nasza gwiazda może pozostać w Drodze Mlecz­nej albo znaleźć się w okowach grawitacji M31. Rów­nie dobrze może się jednak stać składnikiem jednego z długich pasm gwiazd, gazu i pyłu, wyrwanych z na­szej Galaktyki, które po miliardach lat zostaną ściągnięte silną grawitacją nowej, eliptycznej galaktyki, powstałej po wielokrotnych zderzeniach M31 i Drogi Mlecznej. Wreszcie, może się zdarzyć tak, że podczas zderzenia Słońce trafiwpobliżegalaktycznegojądraM31.Znaj­dująca się tam supermasywna czarna dziura może prze­chwycić naszą gwiazdę i z czasem doprowadzić do jej zniszczenia. Ale istnieje też inna możliwość.

Astronomowie odkryli niedawno w Drodze Mlecz­nej nową klasę gwiazd-uciekinierów. Oznaczane jako HVS (High Speed Star, czyli gwiazda o dużej prędkości), oddalają się od jądra z prędkościami przewyższającymi prędkość ucieczki z Drogi Mlecznej - rzędu 1000 km/s. Dotychczas zauważyliśmy tylko dziewięć takich gwiazd. Przypuszczamy, że znalazły się one w pobliżu superma­sywnej czarnej dziury w jądrze galaktyki i otrzymały tam potężnego „grawitacyjnego kopa”.

Kto więc wie, czy gdy M31 w nas uderzy, jej jądro nie wyrzuci Słońca w międzygalaktyczną pustkę?

Więcej w specjalnym wydaniu miesięcznika „Wiedza i Życie" nr 01/2008 »
Drukuj »
Ten artykuł nie został jeszcze skomentowany.
Aktualne numery
03/2020
02/2020
Kalendarium
Luty
22
W 1966 r. z kosmodromu w Bajkonurze wystrzelono biosatelitę z psami Wietierokiem i Ugolokiem
Warto przeczytać
Jak można zmieścić całą wiedzę ludzkości w jednej książce? Z pozoru wydaje się to niemożliwe, jednak wszystko stanie się jasne, jeśli dodamy, że tą książką jest poradnik dla podróżujących w czasie, którzy bezpowrotnie utknęli w odległej przeszłości.

WSPÓŁPRACUJEMY
Logowanie

Nazwa użytkownika

Hasło

Autor: Jarosław Chrostowski | dodano: 2012-09-07
Kosmiczny bilard

Zapewnie siedzisz teraz spokojnie w fotelu pewny, że nic ci nie grozi. To błąd – ten artykuł zniszczy twoje dobre samopoczucie.

Gdy 23 września 2003 roku Roy Fausset wrócił do domu, czekała na niego niespodzianka dosłownie nie z tej ziemi. Meteoroid wielkości piłki futbolowej wybił dziurę w suficie, zniszczył stół w sypialni na piętrze, przebił podłogę, przeleciał przez łazienkę i ugrzązł dopiero w ziemi pod budynkiem. Parę dni później deszcz meteoroidów zranił kilka osób w rejonie Orissy we wschodnich Indiach i wzniecił pożary – rzecz niezwykła, bo meteoryty po upadku zwykle nie są zbyt gorące.

Tysiące amerykańskich kibiców 9 października 1992 roku mogły podziwiać piękny bolid rozpadający się na fragmenty nad wypełnionym po brzegi stadionem. Jeden z fragmentów, ważący 12 kg, w Peekskill w stanie Nowy Jork trafił w samochód studentki Michelle Knapp, przebijając się przez bagażnik (trafionego chevroleta do dziś można wynająć – ja ko atrakcyjny eksponat pokazywano go na wielu wystawach na całym świecie). Obrywają nie tylko przedmioty. O niebywałym szczęściu mógł mówić 13-letni chłopiec z Mbale w Ugandzie. 14 sierpnia 1992 roku został uderzony 3-gramowym pociskiem z kosmosu, jednym z wielu fragmentów bo lidu, który rozpadł się tego dnia na oczach wielu ludzi. Dzieciak nie został nawet ranny. 

Pod ostrzałem
Wszyscy wiemy, że Układ Słoneczny jest w ciągłym ruchu: planety i komety w przewidywalny sposób krążą wokół Słońca, a księżyce wokół planet. Dynamika tej struktury nie ogranicza się jednak tylko do rotacji. Komety, zbliżając się do Słońca, uwalniają duże ilości pyłu i gazów. Materia ta pozostaje rozmieszczona wzdłuż orbity komety.

Gdy Ziemia przecina tę orbitę, obserwujemy efektowne rozbłyski meteorów – dowód zderzeń naszej planety ze szczątkami komety. Liczba zderzeń drobnych cząstek z Ziemią nie jest mała. Szacuje się, że dziennie w naszą planetę trafiają miliony pocisków; w wyniku tego ostrzału każdego dnia opada na powierzchnię od stu do tysiąca ton materii, na szczęście bardzo rozproszonej. Upadki niektórych obiektów kończą się jednak w sposób więcej niż efektowny. 30 czerwca 1908 roku o 7:14 czasu lokalnego centralną Syberię w okolicach rzeki Pod kamienna Tunguska odwiedził kosmiczny gość. Kometa lub mała planetoida o masie około 100 tys. ton wybuchła na wysokości około 7 km z siłą odpowiadającą detonacji 15-megatonowej bomby atomowej.

Temperaturę w punkcie eksplozji oszacowano na 10–30 tys., stopni. Pożar ogarnął 200 km2 powierzchni lasów, a fala uderzeniowa powaliła drzewa na obszarze ponad 2150 km2. Szacuje się, że do zdarzeń o skali meteoru tunguskiego dochodzi mniej więcej raz na sto lat. W roku, w którym od eksplozji nad Syberią mija równe stu lecie, to naprawdę niepokojące. Niepokój wzrasta tym bardziej, że ostatnie symulacje komputerowe wskazują na mniejszą masę obiektu eksplodującego nad Tunguską, co oznacza, że prawdopodobieństwo podobnego zdarzenia jest większe – kolizje Ziemi z mniejszymi bryłami zdarzają się przecież częściej. Wiemy także, że do podobnych zajść dochodziło w całkiem niedawnej przeszłości. 50 tys. lat temu podobnych rozmiarów impaktor o masie 300 tys. ton wybił krater o średnicy ponad kilometra, głęboki na niemal 200 m – jedną z najbardziej znanych atrakcji turystycznych północnej Arizony.   

Niebiańscy Jeźdźcy Apokalipsy
Upadek obiektu o średnicy 10 km wyzwala energię rzędu 100 mln megaton TNT. Taki globalny kataklizm zdarza się na szczęście raz na 100 mln lat, ale to kiepska pociecha. Mniejsze bryły, na przykład o średnicy kilometra, trafiają w Ziemię mniej więcej co 200 tys. lat, wyzwalając energię rzędu 100 tys. megaton TNT. Rezultat zawsze jest katastrofalny – w promieniu prawie 2000 km od miejsca upadku fale uderzeniowe zmiatają wszystko. Raz na 200 tys. lat – to już coś, czego nasza cywilizacja może zacząć się obawiać. Tym bardziej że im dokładniej przyglądamy się Ziemi, tym więcej dostrzegamy śladów katastrofalnych kolizji z przybyszami z kosmosu.

Przypuszcza się na przykład, że zagłębienie o średnicy 100 km w dnie antarktycznego Morza Rossa, znane jako Bowers Crater, może być blizną pozostawioną przez obiekt o średnicy około 5 km. Do uderzenia, którego rezultatem było zapewne gigantyczne tsunami, do szło prawdopodobnie stosunkowo niedawno, około 3 mln lat temu, a więc już w czasach, gdy zaczął się wykształcać nasz gatunek. Sporo wskazuje, że wielkie wymierania, które zdarzyły się w historii Ziemi, również miały związek z upadkami meteorytów. O 15-kilometronym meteorycie sprzed 65 mln lat, który na półwyspie Jukatan uformował krater Chicxulub o średnicy dochodzącej do 180 km i uruchomił ciąg zdarzeń prowadzący do wyginięcia dinozaurów, wiemy wszyscy.

Do niedawna nie było jednak wiadomo, co spowodowało największe wymieranie w historii Ziemi, 250 mln lat temu, pod koniec permu. Nagle zniknęło wiele zwierząt: 90% organizmów morskich, na lądzie – 60% gadów i płazów, a nawet 30% owadów. Co było przyczyną tej apokalipsy? Najprawdopodobniej coś, czego ślady znaleziono niedawno pod lodami Antarktydy. Pomiary zaburzeń pola grawitacyjnego ujawniły tam kra ter o średnicy... niemal pół tysiąca kilometrów! Był kilkakrotnie większy od tego, który zgotował dinozaurom Dzień Sądu. Uderzenie było przypuszczalnie tak silne, że mogło nawet ułatwić oddzielenie się Australii od pierwotnego superkontynentu – Gondwany.   

Nie tylko Ziemia
Naturalnie, meteory trafiają także w inne obiekty, na przy kład w Księżyc. Pozbawiony całkowicie atmosfery, jest on łatwym celem dla nawet najmniejszych okruchów kosmicznej materii. W grudniu 2005 roku Rob Suggs szykował nowy teleskop z kamerą wideo, przeznaczony do ciągłego monitorowania powierzchni Księżyca. Gdy pierwszej nocy skierował go ku naszemu satelicie, na Mare Imbrium pojawił się niewielki błysk – efekt uderzenia 12-centymetrowego meteorytu. Ktoś powie: Dwanaście centymetrów? Toż to maleństwo! Ale gdy owe 12 cm podróżuje z prędkością 27 km/s, zderzenie wyzwala energię równą detonacji 70 kg trotylu.

Takie uderzenia nie należą do rzadkości. W czasie maksimum roju Leonidów w latach 1999–2001 zaobserwowano sporo podobnych eksplozji na Księżycu, natomiast 2 maja tego roku na Mare Nubium pojawił się nowy krater o średnicy 14 m – pozostałość po uderzeniu 25-centymetrowego obiektu poruszającego się z prędkością 38 km/s. Wybuchł z mocą odpowiadającą detonacji 4 t trotylu. Jak widać, mieszkańcy księżycowych baz prócz hartu ducha i osłon przed promieniowaniem będą potrzebowali także sporo szczęścia. A co grozi kolonistom na Marsie? Amerykańskie łaziki, które mimo upływu lat wciąż działa ją na powierzchni Czerwonej Planety, zdołały sfotografować na marsjańskim niebie przeloty meteorów, znalazły również nie zasypane (a więc względnie świeże) meteoryty, a nawet maleńkie kratery w świeżo usypanych wydmach. Są to wyraźne dowody, że marsjańska atmosfera nie jest najlepszą tarczą przed pociskami z kosmosu. Producentem tych intruzów są zazwyczaj komety. Wiele z nich wciąż rozpada się na kawałki i biada planetom, które znajdują się na ich drodze.

W 1994 roku wielokrotne bombardowanie przeżył Jowisz. Kometa P/Shoemaker-Levy 9 rozpadła się na co najmniej 21 kawałków o średnicy do 2 km – wszystkie wbiły się w gazowego olbrzyma. Jeden z fragmentów wytworzył ognistą kulę o średnicy 7 km i temperaturze co najmniej 8000 stopni, a zasięg zaburzeń w atmosferze Jowisza był porównywalny z rozmiarami naszej planety. Gdy by taka kosmiczna seria trafiła Ziemię, naszą cywilizację spotkałby pewny koniec. A przecież do rozpadu komet dochodzi nieustannie. Dzięki niektórym – jak w przypadku komety 73P/Schwassman-Wachmann 3 – być może wkrótce zobaczymy kilka efektownych deszczy meteorów. I oby nic więcej. Co roku obserwujemy natomiast wiele komet uderzających w Słońce. Większość z nich należy do słynnej grupy Kreutza. Ta rodzina małych komet (o rozmiarach rzędu 10–100 m) jest najprawdopodobniej pozostałością po wielkiej komecie, być może tej samej, którą obserwował w 372 roku p.n.e. grecki historyk Ephorus. Pod czas bliskiego przejścia w pobliżu Słońca kometa ta została najprawdopodobniej rozerwana na kawałki, dziś obserwowane przez takie sondy kosmiczne, jak SOHO. W czerwcu 1998 roku mieliśmy nawet okazję obserwować dwa takie odłamki zderzające się ze Słońcem w odstępie zaledwie jednodniowym.   

Zderzenie za zderzeniem
Do kolizji na naprawdę dużą skalę dochodzi w Układzie Słonecznym bez przerwy. Grupa naukowców z California Institute of Technology zauważyła na przykład, że około 8,2 mln lat temu – a więc „wczoraj” w geologicznej skali czasu – w oceanicznych osadach pojawił się rzadki izotop, hel-3. Jego stężenie stopniowo malało przez następne 1,5 mln lat. Wniosek był jeden: na Ziemię spadło więcej kosmicznego pyłu niż zwykle. Dlaczego? Symulacje wykazały, że pył pochodzi najprawdopodobniej ze 160-kilometrowej planetoidy, która rozpadła się za orbitą Marsa, prawdopodobnie wskutek kolizji z innym podobnym obiektem.

Przyjmuje się, że była to największa kolizja w Układzie Słonecznym od 100 mln lat. Wcześniej bywały jednak większe, na co mogą wskazywać nienaturalnie pochylona oś Urana (planeta ta niemal „toczy się” po swojej orbicie) czy wręcz odwrócona oś Wenus, wskutek czego planeta wiruje w inną stronę niż pozostałe. Jednak najbardziej romantyczny dowód gigantycznych międzyplanetarnych kolizji ozdabia dziś nasze niebo. Mowa, naturalnie, o Księżycu. Dzięki licznym symulacjom komputerowym mogliśmy odtworzyć dramatyczne chwile z życia młodej Ziemi. Kilka miliardów lat temu, w czasach, gdy doba na naszej planecie liczyła zaledwie pięć godzin, w Ziemię uderzył obiekt wielkości Marsa. Kolizja omal nie doprowadziła do rozpadu Ziemi.

Ogromna ilość materii została wy rzucona w przestrzeń kosmiczną i uformowała pyłowy dysk (tak! my też kiedyś mieliśmy swoje pierścienie!), z którego z czasem powstał Księżyc. Niewykluczone, że podobny mechanizm przyczynił się do powstania największego księżyca Plutona – Charona. Dalsze losy Księżyca nie były spokojne. Ciemne plamy, które możemy obserwować na jego po wierzchni – czyli tworzące charakterystyczną „buźkę” morza – to także efekt gigantycznej kolizji. Laramie Potts i Ralph von Frese z Ohio State University prze­analizowali dane z dwóch sond księżycowych (Cle­mentine i Lunar Prospector) i doszli do wniosku, że około 4 mld lat temu coś trafiło niewidoczną z Zie­mi stronę Srebrnego Globu. Uderzenie było potwor­ne. Fala uderzeniowa dotarła do jądra wówczas jesz­cze geologicznie aktywnego Księżyca i wypchnęła po drugiej stronie satelity magmę, która zalała krate­ry. Gdyby ówcześni mieszkańcy naszej planety mieli już oczy, mogliby podziwiać najbardziej spektakular­ny fajerwerk w historii ziemskiego życia. Z pewnością nie był to jednak największy fajerwerk z możliwych. Natura oferuje nam tu jeszcze kilka ciekawych moż­liwości, choć większość z nich, niestety, lepiej byłoby oglądać z odległej galaktyki.

Największa salwa w dziejach
No właśnie, galaktyki. Gdy w letnią, bezksiężycową noc wyjdziemy na dwór, z pewnością łatwo odszuka­my gwiazdozbiór Kasjopei, przypominający kształtem literę W. Spójrzmy nieco w prawo i poniżej tej litery. W sprzyjających warunkach można tam dostrzec mgli­stą plamkę. To odległa o 2,5 mln lat świetlnych galak­tyka M31 w Andromedzie, najdalszy obiekt widocz­ny gołym okiem. Wydaje się niewielka, ale to pozory. Wraz z niedawno odkrytym halo stosunkowo ciem­nych, lecz dużych gwiazd – czerwonych olbrzymów – może mieć średnicę nawet miliona lat świetlnych.

Gdybyśmy mogli na niebie zobaczyć ją całą, miała­by imponujące rozmiary, większe od Wielkiego Wozu! M31 jest więc duża, znacznie większa od Drogi Mlecz­nej. I mknie w naszą stronę. Salwa tysiąca miliardów gwiazd uderzy w naszą Galaktykę za mniej więcej dwa i pół miliarda lat. Co zdarzy się wówczas ze Słońcem, jego układem plane­tarnym, Ziemią? Dziś nie ma możliwości, aby odpo­wiedzieć na to pytanie. Wiemy jedynie, że zderzenia galaktyk są rzeczą normalną we Wszechświecie i da­ją spektakularne efekty: spiralna struktura zderzają­cych się obiektów ulega zniekształceniu, a same ga­laktyki – rozciągnięciu. Wyrzucone podczas zderzenia pasma gwiazd ciągną się na odległościach rzędu mi­lionów lat świetlnych. Losy naszego świata będą zale­żały od przypadku. Podczas kolizji galaktyk niewiele gwiazd zderza się bezpośrednio ze sobą, niemniej ta­kie przypadki się zdarzają (wiemy również z innych obserwacji, że do takich zderzeń dochodzi w gęstych gromadach gwiezdnych). Co by się więc stało, gdyby w Słońce trafiła inna gwiazda?

Jak zniszczyć Słońce?
Jeśli impaktor będzie mniejszy od Słońca – a więc gęst­szy – przejdzie przez nie niczym wystrzelona z pistole­tu kula przez kartkę papieru i nie odniesie większych szkód. Niestety, nie będzie tego można powiedzieć o Słońcu, które najprawdopodobniej rozleci się, formu­jąc rozległy, gorący obłok. Oddziaływanie grawitacyjne impaktora oraz zmiany w polu grawitacyjnym wywo­łane destrukcją Słońca będą oznaczały ostateczny ko­niec naszego układu planetarnego. Czy impaktor prze­chwyci część planet i Ziemia zmieni właściciela? A może zrobi to Jowisz i skończymy jako mieszkańcy... księży­ca?

O tym, że takie przechwycenia są możliwe, wiemy choćby z badań Układu Słonecznego. Skład chemicz­ny Trytona, największego księżyca Neptuna, jest bar­dzo podobny do składu Plutona. Wydaje się prawdopodobne, że mamy tu do czynienia z obiektem, który Neptun wychwycił z pasa Kuipera. Jeśli mógł to zro­bić Neptun z tak dużym obiektem jak Tryton (który ma średnicę równą jednej piątej ziemskiej), dlaczego nie mogłaby tego wyczynu powtórzyć przechodząca przez Układ Słoneczny gwiazda (lub, z braku gwiaz­dy i Słońca, Jowisz)? A co się stanie, jeśli impaktor będzie porównywalny ze Słońcem? W tym przypadku zderzenie najprawdopo­dobniej doprowadzi do zniszczenia obu gwiazd i ufor­mowania nowej, znacznie większej. Zanim to się stanie, grawitacyjny chaos i gorąca materia rozproszona po ca­łym Układzie Słonecznym zniszczy większość planet. A gdybyśmy zderzyli się z gwiazdą znacznie większą? Też nie mielibyśmy się z czego cieszyć.

Zapewne spora część naszej gwiazdy przetrwa przelot przez czerwo­nego olbrzyma, ale orbity planet staną się niestabilne, a globy, które wejdą w głąb impaktora, prawdopodob­nie w ogóle nie przeżyją tego spotkania, bezpowrotnie znikając w jego rozpadającym się wnętrzu. Znacznie bardziej prawdopodobne jest jednak to, że Słońce podczas międzygalaktycznej kolizji nie zderzy się z inną gwiazdą. Możliwych jest wtedy kilka warian­tów. Nasza gwiazda może pozostać w Drodze Mlecz­nej albo znaleźć się w okowach grawitacji M31. Rów­nie dobrze może się jednak stać składnikiem jednego z długich pasm gwiazd, gazu i pyłu, wyrwanych z na­szej Galaktyki, które po miliardach lat zostaną ściągnięte silną grawitacją nowej, eliptycznej galaktyki, powstałej po wielokrotnych zderzeniach M31 i Drogi Mlecznej. Wreszcie, może się zdarzyć tak, że podczas zderzenia Słońce trafiwpobliżegalaktycznegojądraM31.Znaj­dująca się tam supermasywna czarna dziura może prze­chwycić naszą gwiazdę i z czasem doprowadzić do jej zniszczenia. Ale istnieje też inna możliwość.

Astronomowie odkryli niedawno w Drodze Mlecz­nej nową klasę gwiazd-uciekinierów. Oznaczane jako HVS (High Speed Star, czyli gwiazda o dużej prędkości), oddalają się od jądra z prędkościami przewyższającymi prędkość ucieczki z Drogi Mlecznej - rzędu 1000 km/s. Dotychczas zauważyliśmy tylko dziewięć takich gwiazd. Przypuszczamy, że znalazły się one w pobliżu superma­sywnej czarnej dziury w jądrze galaktyki i otrzymały tam potężnego „grawitacyjnego kopa”.

Kto więc wie, czy gdy M31 w nas uderzy, jej jądro nie wyrzuci Słońca w międzygalaktyczną pustkę?