Student World

***Tento text je úryvkem z knihy
Webb, Stephen: Kde tedy všichni jsou? Fermiho paradox a problém mimozemského života

… Dobře, Měsíc je vzácný, ale co s tím? Jestliže by Země byla bez Měsíce, tak by možná básníci napříč historií ztratili jednu ze svých inspirací. Možná by byl ovlivněn i vývoj vědy, protože Měsíc významně přispěl k našemu porozumění astronomickým zákonitostem. Ale byl by nějak ovlivněn samotný život na Zemi?

Měsíc působil (nebo stále působí) na děje na Zemi různými cestami. Na zemských oceánech například vzniká příliv a odliv. Krátce po svém zrodu, před 4 miliardami let, byl Měsíc mnohem blíže Zemi než dnes, a proto i příliv a odliv byl mnohem mohutnější – úplný ráj pro surfaře. Byl vysloven názor, že silný příliv a odliv hrály důležitou roli ve vzniku života, fungovaly jako obří mixér prvotní polévky života a vytvářely při pobřeží bazénky s dostatkem živin, v nichž se život mohl vyvinout. Takový názor zcela nepřesvědčuje, příliv a odliv by existovaly i bez Měsíce – i Slunce samotné by způsobovalo podobný jev, byť jen poloviční mohutnosti. Bez Měsíce by samozřejmě neexistovaly variace v mohutnosti přílivu a odlivu, tedy vysoké a nízké slapy, které závisí na relativní poloze Měsíce a Slunce. I proto uvedený názor nemůžeme zcela zavrhnout.

/Pokud byl Měsíc v minulosti blíže Zemi, byl jeho vliv na slapové jevy ještě větší./

Poněkud skrytější a jemnější je vliv Měsíce na zemskou kůru. Měsíc svou přitažlivostí pravděpodobně zesílil sopečnou aktivitu na Zemi a urychlil pohyb kontinentů. Je proto možné (ovšem zdaleka ne jisté), že Země bez Měsíce by byla geologicky méně aktivní a zemské atmosféře by bez mohutného obohacování sopečnými plyny trvalo mnohem déle, než by dosáhla stadia nezbytného pro zrod života. O významu deskové tektoniky jsme už podrobně hovořili. Tím nejvýznamnějším vlivem, který musíme uvážit, je však vliv Měsíce na sklon zemské osy vůči oběžné rovině její dráhy. Všechny planety obíhají kolem Slunce v (anebo poblíž) jedné rovině, sklon rotační osy je pak definován jako úhlová odchylka této osy od kolmice k oběžné dráze (dané planety). V případě Země tento sklon – 23,5° – zajišťuje příjemné střídání ročních období. Jiné planety takové štěstí neměly. Merkur má sklon rovný 0°, a proto jeho rovníkové oblasti připomínají spíše peklo. Život, jak jej známe, by na Merkuru jistě nepřežil.
Zemská osa není k oběžné rovině kolmá, ale skloněná – a způsobuje střídání ročních období. U planet se středně velkým sklonem osy, jako je Země, vždy dopadá většina záření z hvězdy do rovníkových oblastí, kde je polední Slunce vždy vysoko nad obzorem. Oproti tomu v polárních oblastech je šest měsíců světlo a šest měsíců tma. Slunce navíc nikdy nevystoupí nad obzor více, než činí sklon rotační osy – u Země to je 23,5°, povrch v těchto oblastech se proto nikdy pořádně neprohřeje. Polární oblasti jsou proto studené a rovníkové oblasti horké. (Měřítko obrázku neodpovídá skutečnosti.) severní pól 23,5° rovník Slunce rovina ekliptiky prosinec (zima na severní polokouli) červen (léto na severní polokouli) webb-text2.p65 237 16.1.2008, 9:59 238 stále na horizontu. Proto se v Merkurových polárních oblastech absorbuje jen málo energie ze Slunce; a skutečně – polární oblasti Merkura jsou pokryté ledem.) Uran, který má sklon osy rovný 98°, leží zhruba na svém boku. Jeden jeho pól ozařuje Slunce po dobu poloviny Uranova roku, druhý zas leží v temnotě. To má k ideálním podmínkám pro život dosti daleko. Z našeho zaujatého pohledu se Země zdá být skloněná „tak akorát“. Dopad tělesa, který stál u kolébky Měsíce, způsobil změnu orientace zemské osy. Ještě důležitější je, jak ukazují počítačové simulace, že Měsíc hrál velkou roli při stabilizaci sklonu zemské osy po dobu mnoha milionů let. Taková stabilita je velmi významná, protože i malé změny sklonu mohou způsobit dramatické změny klimatu planety. Sklon osy Země například kolísá v rozmezí ±1,5° s periodou oscilace 41 000 let. Jde sice o celkem nepatrný rozptyl, přesto je pravděpodobně zodpovědný za doby ledové, které Zemi postihovaly v průběhu posledních několika milionů let. Mars takový stabilizující faktor postrádá. (Jeho měsíčky Phobos a Deimos jsou spíše pouhými balvany a nemají ani zdaleka takovou hmotnost, aby Mars mohly nějak významněji ovlivnit.)

V současné době je sklon rotační osy Marsu 25°, ale s periodou 100 000 let se pohybuje v rozpětí 15° až 35°. Výpočty navíc ukazují, že na delších časových škálách se sklon rotační osy Marsu mění chaoticky: už za posledních 10 milionů let se mohl pohybovat od 0° do 60°. Bez Měsíce, důležitého stabilizačního faktoru, by se i sklon osy Země chaoticky měnil a dosahoval by až 90°. Nestačí mít jen celkem veliký měsíc – těleso s hmotností menší, než je polovina hmotnosti našeho skutečného Měsíce, by nestačilo na to, aby sklon rotace stabilizovalo. Země potřebuje opravdu velkou přirozenou družici, aby její rotační osa chaoticky neputovala sem tam a aby se klima neměnilo od extrému k extrému. Život na Zemi se změnám klimatu, které proběhly v minulosti, sice dobře přizpůsobil, ale je těžké odhadnout, jak by například suchozemští živočichové prosperovali, kdyby se i zemská osa řídila vzorem té marsovské. Možná že by se život na Zemi vůbec nevyvinul do dnešní podoby. * * * Předchozí výklad obsahoval přehršel nejistých argumentů a protiargumentů, často jsme se utíkali ke slůvkům „jestliže“, „ale“ nebo „možná“. Nevíme, jestli je velký souputník nezbytný pro vznik složitého života.

Náš pohled je zastřený vlastními zkušenostmi. Věříme, že přítomnost Měsíce byla pro vývoj života zde na Zemi užitečná, ale nevíme, byl-li Měsíc pro vývoj života nezbytný. Kdybychom žili naopak na světě bez Měsíce, možná bychom byli vděčni, že se nám tak blízko na obloze nemotá tak veliký „šutr“. Ale přesto je tu pořád to neodbytné podezření. Možná jsou dvojplanety, jako je Země–Měsíc, nutné pro vznik života, přestože takové systémy vznikají vzácně a náhodně. Možná právě jedinečnost naší přirozené družice vysvětluje, proč jsme sami. Možná že tohle je ta tragédie Měsíce.

O knize:
Webb, Stephen: Kde tedy všichni jsou? Fermiho paradox a problém mimozemského života
Když čtyři proslulí fyzici – Edward Teller, Herbert York, Emil Konopinski a Enrico Fermi – jednou při obědě v Los Alamos přetřásali různá témata, dospěli k závěru, že za daného stáří a velikosti vesmíru musí prostě pokročilé mimozemské civilizace někde existovat. Fermi, nositel Nobelovy ceny za fyziku, tehdy vpadl do diskuse otázkou: Je-li předpoklad existence mimozemšťanů správný, kde tedy všichni jsou? Anglický fyzik Stephen Webb ve své čtivé provokativní knize předkládá detailně 50 odpovědí na Fermiho otázku. Vystihuje uzlové body problému Fermiho paradoxu, který nepřestává vzrušovat vědce i laiky dodnes.
O knize na stránkách vydavatele

První úryvek z této knihy na Science Worldu
Viz také starší článek na Science Worldu Může desková tektonika souviset se vznikem Měsíce?

autor