Środowisko

Kawałek kosmosu na Ziemi

Numer 2/2021
Dolina na pustyni Atakama. Nosi nazwę Księżycowej, ale strukturą i barwą znacznie bardziej przypomina krajobraz marsjański. Dolina na pustyni Atakama. Nosi nazwę Księżycowej, ale strukturą i barwą znacznie bardziej przypomina krajobraz marsjański. Shutterstock
Oto najbardziej niezwykłe i nieziemskie miejsce na naszej planecie. Dalekie, ogromne, puste, najbardziej suche i z najbardziej przejrzystą atmosferą. Witajcie na pustyni Atakama.
Słone jezioro Miscanti w regionie Antofagasta w północnej części pustyni Atakama.Shutterstock Słone jezioro Miscanti w regionie Antofagasta w północnej części pustyni Atakama.
Piedras rojas, czyli „Czerwone skały”. Formacja na jeziorem Aguas Calientes na wysokości 3950 m n.p.m.Shutterstock Piedras rojas, czyli „Czerwone skały”. Formacja na jeziorem Aguas Calientes na wysokości 3950 m n.p.m.
Rozkład prądów morskich (czerwone – ciepłe, niebieskie – zimne) opływających Amerykę Południową. Wzdłuż jej ­zachodniego wybrzeża zaznaczono Prąd Humboldta.Indigo Rozkład prądów morskich (czerwone – ciepłe, niebieskie – zimne) opływających Amerykę Południową. Wzdłuż jej ­zachodniego wybrzeża zaznaczono Prąd Humboldta.
Część ­pustyni Atakama na granicy Chile i Boliwii. Biała duża plama w środku to największe solnisko na świecie – Salar de Uyuni.NASA Część ­pustyni Atakama na granicy Chile i Boliwii. Biała duża plama w środku to największe solnisko na świecie – Salar de Uyuni.
Obserwatorium La Silla na południowym krańcu pustyni Atakama, zwane Twierdzą ESO (Europejskiego Obserwatorium Południowego).Shutterstock Obserwatorium La Silla na południowym krańcu pustyni Atakama, zwane Twierdzą ESO (Europejskiego Obserwatorium Południowego).
Obserwatorium Paranal. Dwa z czterech bliźniaczych ogromnych teleskopów VLT (Very Large Telescope).Jose Francisco Salgado/ESO Obserwatorium Paranal. Dwa z czterech bliźniaczych ogromnych teleskopów VLT (Very Large Telescope).
Obserwatorium Paranal. Jeden z czterech pomocniczych teleskopów o średnicy 1,8 m. W sumie w obserwatorium działa aż 10 teleskopów.Shutterstock Obserwatorium Paranal. Jeden z czterech pomocniczych teleskopów o średnicy 1,8 m. W sumie w obserwatorium działa aż 10 teleskopów.
Obserwatorium Paranal. Jeden z czterech pomocniczych teleskopów o średnicy 1,8 m. W sumie w obserwatorium działa aż 10 teleskopów.Shutterstock Obserwatorium Paranal. Jeden z czterech pomocniczych teleskopów o średnicy 1,8 m. W sumie w obserwatorium działa aż 10 teleskopów.
Niebo nad San Pedro de Atacama, miastem położonym blisko granicy Chile z Boliwią. 50 km stąd znajduje się obserwatorium ALMA.Shutterstock Niebo nad San Pedro de Atacama, miastem położonym blisko granicy Chile z Boliwią. 50 km stąd znajduje się obserwatorium ALMA.
Podobizna Diego de Almagro, ­hiszpańskiego żołnierza i konkwistadora.Forum Podobizna Diego de Almagro, ­hiszpańskiego żołnierza i konkwistadora.
Wulkan Caichinique nad solniskiem Salar de Talar. Region Antofagasta. Płaskowyż Puna de Atacama.Shutterstock Wulkan Caichinique nad solniskiem Salar de Talar. Region Antofagasta. Płaskowyż Puna de Atacama.

Atakama jest ogromną pustynią piaszczysto-kamienistą (ok. 1100 km długości i 100 km szerokości), rozciągającą się pod kątem na północnym terytorium Chile. Pod kątem, ponieważ od oceanicznego wysokiego brzegu pnie się na wschód mocno ku górze w stronę andyjskich Kordylierów. W rezultacie leży w niektórych miejscach na wysokości nawet kilku tys. metrów nad poziomem morza. Posiada liczne płaskowyże i wzniesienia, a poza tym jest otoczona ogromnymi, także suchymi obszarami, np. płaskowyżem Puna de Atacama, który zajmuje głównie terytorium Argentyny, ale też kawałek północnego Chile. To tam znajduje się jedno z największych solnisk na świecie – Salar de Atacama – będące, gdy niekiedy pojawia się tam woda, siedzibą rzesz flamingów. Miejsce to jest czasami odwiedzane przez turystów i jeszcze w miarę dostępne – dalej na południe i na zachód robi się mniej przyjaźnie. Tam już zaczyna się właściwa pustynia.

Nie da się porównać Atakamy z żadnym innym obszarem na naszej planecie. Może trochę podobieństw zauważymy w przypadku pustyni Namib w afrykańskiej Namibii. Atakama nazywana jest też pustynią mglistą lub mgielną, a to z tego powodu, że docierająca do niej wilgoć nie bierze się z opadów atmosferycznych (tych występuje tam zdecydowanie najmniej na Ziemi), lecz z mgieł, które często powstają nocą nad pobliskim oceanem i ranem wnikają w głąb pustynnego obszaru. Tylko te mgły pozwalają utrzymywać się na pustyni mikroorganizmom, porostom, zaroślom juki i agawy, krzewom jojoby. Roczna suma opadów na Atakamie nie przekracza 100 mm, ale jest to wyliczenie średnie dla całego obszaru. Bo istnieją tutaj miejsca (np. portowe miasto Iguique na zachodnim skraju pustyni), w których nie zarejestrowano ani jednego opadu deszczu od początku XX w., a więc gdy rozpoczęły się naukowe obserwacje meteorologiczne – czyli od prawie 120 lat! Stąd ekstremalna suchość tego obszaru – różna zresztą dla różnych fragmentów pustyni noszących własne nazwy – i stąd niezwykła przejrzystość atmosfery; im bardziej sucho w powietrzu, tym bardziej przejrzyście, z kolei wszelka wilgoć zakłóca widzenie.

Dlaczego nie ma tam chmur? Otóż wskutek oddziaływania zimnego Prądu Peruwiańskiego – zwanego też Prądem Humboldta – który niesie zimne wody z okolic Antarktydy ku północy i opływając zachodnie wybrzeże Ameryki Południowej, schładza powietrze, przez co tworzą się właśnie mgły, a nie chmury. Trzeba pamiętać, że Atakama jest pustynią zimną i górską, a dodatkowo leżącą w kotlinie. W związku z tym prądy wstępujące (konwekcyjne), które zwykle prowadzą do kondensacji chmur, mogą się tworzyć nad nią dopiero na bardzo dużej wysokości – 2–3 tys. m n.p.m. Ale tak wysoko jest zbyt zimno, by prądy te powstały, a następnie wygenerowały chmury. Nawet więc jeśli jakoś się tworzą, są zbyt słabe z racji chłodu dostarczanego przez zimny prąd oceaniczny. Stąd też brak opadów i – ostatecznie – ekstremalna suchość. A co za tym idzie – niezwykła przejrzystość.

Dodatkowo Atakama leży przy wyraźnym zagłębieniu w miarę prostej zachodniej linii brzegowej Ameryki Południowej, w którym Prąd Peruwiański dociera najbliżej brzegu. W efekcie do zupełnych wyjątków zalicza się tam dni i noce, podczas których niebo jest zasłonięte. Z kolei noce nad Atakamą prawie nigdy nie są ciemne, ponieważ ogromna przejrzystość powietrza i oczywiście całkowity brak zachmurzenia powodują, że tamtejsze niebo niemal płonie od gwiazd. To miejsce jest wręcz wymarzone dla badaczy i miłośników nieba, dlatego Atakama stała się prawdziwą mekką dla astronomów. Działa tam najwięcej obserwatoriów astronomicznych na świecie. Kosmos jest na Atakamie najbliżej nas.

Obserwacje i nasłuchy

Na pustyni operuje nie tylko najwięcej teleskopów, ale też najwięcej tych największych. To one przynoszą gros przełomowych odkryć astronomicznych. Słynne działające od lat 60. XX w. obserwatorium La Silla, należące do Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO), posiada aż dziewięć teleskopów, w tym dwa 4-metrowe, i znajduje się w południowej części Atakamy na wysokości 2400 m n.p.m. Umożliwiło setki, jeśli nie tysiące ważnych odkryć.

Zaledwie 27 km dalej w kierunku północnym na podobnej wysokości stanęło amerykańskie Obserwatorium Las Campanas należące do Carnegie Institution of Washington. Równie zasłużone. Zaczęło działać w 1971 r. i ma pięć teleskopów, w tym słynne bliźniacze teleskopy Magellana, każdy o średnicy 6,5 m. W Las Campanas działa też – dzięki staraniom nieżyjącego już słynnego polskiego astrofizyka Bohdana Paczyńskiego – teleskop Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego. Nie jest wielki (1,3 m), za to wyposażony w najnowocześniejszy i najbardziej zaawansowany detektor światła. Prace przy nim prowadzi znany zespół astronomów skupionych wokół projektu OGLE („Optical Gravitational Lensing Experiment”, czyli „Eksperyment soczewkowania grawitacyjnego”).

W północno-zachodniej części pustyni na wzgórzu Cerro Paranal, na wysokości 2635 m n.p.m., znajduje się Obserwatorium Paranal, czyli tzw. Very Large Telescope (Bardzo Duży Teleskop), który rozpoczął obserwacje w 1998 r. Należy do ESO. Ten największy optyczny teleskop na Ziemi, nazywany okiem świata, składa się z czterech potężnych zwierciadeł o wielkości 8,2 m każde, które mogą dokonywać obserwacji niezależnych lub wspólnych jako jeden przyrząd. Ponieważ zastosowano w nim zaawansowaną technologię optyki adaptatywnej, na bieżąco koryguje zaburzające obraz ruchy i drgania atmosfery, które zresztą nad Atakamą i tak są minimalne. VLT jest w stanie sięgnąć niemal do granic obserwowalnego wszechświata, a więc do obiektów leżących 12, a nawet 13 mld lat świetlnych od nas. To prawdziwe cudo ludzkiej techniki i pomysłowości. Tysiące ważnych obserwacji i odkryć.

I wreszcie największe obserwatorium astronomiczne na świecie w ogóle, czyli ALMA (Atacama Large Millimeter Array). Należy do międzynarodowego konsorcjum uniwersytetów i instytutów naukowych z Europy, Ameryki, Azji i Chile. Znajduje się na płaskowyżu Chajnantor w obrębie Puna de Atacama na wysokości 5 tys. m n.p.m. Pierwsze obserwacje rozpoczęto w 2011 r. ALMA to szereg 66 zaawansowanych radioteleskopów (anten) o średnicy 12 i 7 m. Prowadzi obserwacje (dokładniej nasłuchy przetwarzane potem na obrazy) na milimetrowych i submilimetrowych długościach fal, a więc może śledzić obiekty bardzo dalekie, chłodne i ciemne, np. obłoki pyłu i gazu, w których rodzą się gwiazdy, a także galaktyki leżące na skraju obserwowalnego wszechświata.

To jednak nie wszystko. Wkrótce na pustyni zrobi się jeszcze gęściej, gdyż realizowane są kolejne ambitne plany budowy gigantycznych teleskopów na jej obszarze; i te prace są już bardzo zaawansowane. We wspomnianym Obserwatorium Las Campanas powstaje tzw. Gigantyczny Teleskop Magellana (GMT) z siedmioma zwierciadłami o średnicy 8,4 m każde. Centralne lustro będzie otoczone pozostałymi sześcioma. Da to rozdzielczość odpowiadającą zwierciadłu o średnicy 25 m. Zacznie pracować za dziewięć lat. Z kolei ESO, największa astronomiczna organizacja świata, budowniczy i administrator wspomnianych obserwatoriów VLT i La Silla, wznosi na wzgórzu Cerro Armazones w centralnej części Atakamy na wysokości 3060 m n.p.m. teleskop monstrum, czyli Ekstremalnie Wielki Teleskop (ELT), o średnicy zwierciadła 39 m. Ma zacząć obserwować niebo za pięć lat. Większość z 798 heksagonalnych modułów konstrukcji jest już niemal gotowa i przechodzi odpowiednie testy. Za pomocą ELT będzie można zajrzeć tam, gdzie jeszcze żaden teleskop nigdy nie zajrzał – na powierzchnie lub w atmosfery obcych planet, a także do granic widzialnego wszechświata – i dokonywać obserwacji 16 razy dokładniej, niż robi to Kosmiczny Teleskop Hubble’a. Co przez ELT zobaczymy? Czego się dowiemy?

Poszukiwanie życia

To jedno z kluczowych zadań współczesnych badań kosmosu i temu właśnie poświęcone są niemal wszystkie misje badań Marsa. Zresztą planuje się poszukiwanie życia nie tylko na Marsie, ale też na niektórych księżycach Jowisza, a zwłaszcza Saturna (Enceladus, Tytan). Pytanie jest następujące: jak życia czy śladów życia szukać? I tu bardzo pomocna – wręcz niezastąpiona – znów okazuje się Atakama. Przyciąga ona więc nie tylko badaczy nieba, ale także badaczy życia.

W opublikowanym 5 listopada ub.r. czasopiśmie „Nature Scientific Report” ukazał się artykuł badaczy z Cornell University oraz hiszpańskiego Centro de Astrobiología, którego autorzy donoszą, że udało im się niedawno znaleźć na Atakamie kilka rodzajów mikrobów żyjących w podpowierzchniowej warstwie gliny. Znaleziska dokonano w regionie pustyni zwanym Yungay. Warstwa gliny znajdowała się ok. 30 cm pod wysuszoną na wiór powierzchnią. W jej próbkach zidentyfikowano kilka słonolubnych bakterii oraz tzw. archeonów. Są to drobne jednokomórkowce, pierwotnie bezjądrowe, zaliczane do ekstremofili, a więc organizmów przystosowanych do życia w bardzo trudnych warunkach. Archeony są odnajdywane w pobliżu gejzerów, morskich kominów hydrotermalnych, ale też w środowiskach bardzo słonych i zimnych. Alberto Fairén, jeden z naukowców, który brał udział w tych pracach, stwierdził, że to odkrycie może okazać się bardzo pomocne w przypadku marsjańskich misji poszukiwania życia lub śladów życia. A przypomnijmy, że dwie takie misje już niedługo się rozpoczną i będą realizowane przez amerykański rover Perseverance (od lutego 2021 r.) i europejski Rosalind Franklin (od roku 2023). Fairén twierdzi, że środowisko Yungay na Atakamie bardzo przypomina niektóre tereny na Marsie. Jest zimno i sucho, ale niezbyt głęboko pod powierzchnią też istnieją tam warstwy przypominające ziemską glinę. Tam należy szukać, ponieważ kiedyś na Marsie było dużo wody, więc jeśli istniały tam drobnoustroje, mogły przetrwać pod dnem zbiorników wodnych. Mogą nawet do dzisiaj tam żyć, chociaż akwenów już nie ma. A jeśli już obumarły, zapewne pozostawiły po sobie jakieś ślady.

Pustynia Atakama może być więc swego rodzaju poligonem doświadczalnym poszukiwania życia na innych globach. Też na pierwszy rzut oka wydaje się martwa, ale gdy poszuka się głębiej, życie w niej jest.

Niezwykła ekspedycja

Atakama jest też miejscem jednego z ważnych dokonań geograficznych w historii, chociaż nie miało ono kontekstu naukowego. Otóż pierwszym Europejczykiem, który przeszedł pustynię, był niejaki Diego de Almagro, konkwistador hiszpański, zdobywca Chile, który wcześniej wraz z Francisco Pizarrem złupił wspaniałe państwo Inków. Niestety zdobyte bogactwa poróżniły wcześniej zaprzyjaźnionych na śmierć i życie awanturników, a sprawa ich sporu była rozpatrywana na dworze w Madrycie przez Karola I Hiszpańskiego. Ten zlecił biskupowi Panamy, niejakiemu de Berlandze, płynąć do Peru i załagodzić spór. De Berlanga był już niemal u celu, już widział z oddali port i zabudowania Ciudad de los Reyes – dzisiejszej Limy – gdy nagle nastała cisza morska. Nieoczekiwanie galeon biskupa zaczął jednak płynąć, ale nie do brzegu, lecz na pełne morze. Pchał go tam znany nam już dobrze Prąd Peruwiański. I w końcu po wielu dniach, 10 marca 1535 r., dopchnął okręt biskupa do Las Encentadas (Wysp Zaczarowanych), czyli Galapagos. W ten sposób wyspy te zostały odkryte.

Tymczasem de Almagro nie był zadowolony z decyzji, które zapadły w Madrycie, i postanowił szukać kolejnego królestwa, jeszcze większego od państwa Inków, na południu. Sami Inkowie w Cusco podstępnie namawiali go do tego, twierdząc, że na południu odnajdzie wspaniałą krainę, a w niej istne góry złota. Inkowie doskonale wiedzieli oczywiście, że na południu nie ma nic, tylko dzika przyroda i bezwzględni oraz gotowi na wszystko Mapucze, których nawet im nigdy nie udało się pokonać.

W czerwcu 1535 r. de Almagro zorganizował 500 ludzi i sporą grupę afrykańskich niewolników i wyruszył w drogę. Przepłynął jezioro Titicaca, przeszedł Andy – których mrozy i zawieje zabiły wielu jego towarzyszy i wielu afrykańskich niewolników – aż wreszcie dotarł do rzeki Ńuble, a potem do rzeki Itata na południu dzisiejszego Chile: nigdzie niestety nie było nawet śladu królestwa, żadnej cywilizacji, żadnych skarbów, ani kawałeczka złota, tylko zabójczy teren, upał, wilgoć, robactwo i bardzo wrogo nastawieni Indianie. Nad Itatą de Almagro starł się z dużymi oddziałami Mapuczy, którzy wybili część jego grupy, i dotarło do niego, że to wszystko nie ma sensu, że musi uciekać, jeśli mu życie miłe, a wielka wyprawa do Chile okazała się także wielką katastrofą.

Postanowił wrócić do Cusco w Peru. Obrał jednak inną drogę, krótszą, ale prowadzącą niemal przez całą pustynię Atakama. De Almagro przeszedł ją – choć stracił przy tym prawie wszystkich ludzi – i był pierwszym człowiekiem ze starego świata, który tego dokonał. Znawcy uważają, że była to jedna z najbardziej niezwykłych i także niebezpiecznych ekspedycji w całej historii eksploracji nowych lądów. Przejść Atakamę, która wydaje się gigantycznym obszarem, jakby zrzuconym w nasz świat z jakiejś obcej planety, to prawdziwy wyczyn, i chociaż Diego de Almagro był tylko zwykłym awanturnikiem i grabieżcą, hiszpańskim przybłędą na nowym lądzie, półanalfabetą z jednym okiem, to trzeba mu przyznać, że tego wyczynu dokonał.

Przemek Berg
Dziennikarz naukowy tygodnika „Polityka”, na stałe związany także z miesięcznikiem „Wiedza i Życie”. Specjalizuje się w tematyce kosmicznej i fizycznej. Absolwent Uniwersytetu Warszawskiego. Astronomią i astrofizyką zaraził się, gdy w wieku 12 lat zaobserwował przez teleskop kilka pobliskich galaktyk: Andromedę, galaktykę Bodego i Cygaro.

01.02.2021 Numer 2/2021

Czytaj także

Reklama
Reklama

Ta strona do poprawnego działania wymaga włączenia mechanizmu "ciasteczek" w przeglądarce.

Powrót na stronę główną