TATRANSKÁ LOMNICA – Spomínate si ešte, aké fascinujúce boli hodiny fyziky, keď sme sa učili o vesmíre a Einsteinovej teórii relativity? Odkedy sme dospeli a opustili školské lavice, učitelia museli trocha pozmeniť obsah vyučovania, pretože veda každým dňom dynamicky napreduje. O tom, nad akými medziplanetárnymi zákonmi si lámu hlavu astronómovia a čím ich ohúrila planéta Pluto, sme sa zhovárali s Marekom Husárikom z Astronomického ústavu SAV.
Pluto ako posledná (najmenšia a najvzdialenejšia) planéta našej Slnečnej sústavy bola pre vedcov už desaťročia tak trochu záhadou. Teraz sa k nej konečne priblížili v rámci misie New Horizons. Čím je Pluto také zaujímavé?
Vieme aspoň približne, ako sa Slnečná sústava tvorila. Najprv z pracho-plynového mračna postupným kolapsom vznikalo Slnko. Zároveň sa otáčaním tohto mračna okolo budúceho Slnka tvoril disk, v ktorom sa neskôr kreovali planéty. Postupne dochádzalo aj k rozmiestneniu prvkov ako uhlík, kremík, železo, a podobne. Ťažšie prvky boli koncentrované bližšie k Slnku, ľahšie ďalej. Preto sme dnes svedkami, že terestrické, alebo aj kamenné planéty ako Merkúr, Venuša, Zem a Mars, sú bližšie k Slnku, kým ostatné, joviálne (alebo plynné) planéty, teda Jupiter, Saturn, Urán a Neptún, sú oveľa ďalej. A zrazu bolo v roku 1930 za týmto delením planét objavené Pluto. Okamžite vyvstali otázky jeho pôvodu, zloženia, a tak ďalej. Ukázalo sa, že je pomerne malé, asi ako náš Mesiac, čiže nebude tvorené plynom alebo prchavými látkami. Je podobné skôr kamenným planétam alebo asteroidom, alebo má aj niečo spoločné s kométami? Jeho excentrická dráha a jej väčší sklon sú iné v porovnaní s ostatnými planétami. To viedlo k prehodnoteniu definície pojmu planéta a vytvoreniu novej triedy objektov, tzv. trpasličích planét. Dozvedeli sme sa tiež, že Pluto má aj svoj pomerne veľký mesiac Cháron. Prednedávnom sa prišlo na to, že má aj ďalšie mesiace Nyx, Hydra, Kerberos a Styx. Ako je možné, že také malé teleso obieha toľko mesiačikov? Tieto a mnohé ďalšie otázky sa pomocou úspešnej misie New Horizons určite pokúsime zodpovedať.
Aké novinky sa o Plute teraz podarilo sonde New Horizons zistiť? Čím astronómov prekvapila?
Pred historickým preletom sme vedeli, že veľkosť Pluta je okolo 2 300 kilometrov. New Horizons ukázala, že je o čosi väčšie, konkrétne 2370 kilometrov. To znamená, že niekdajšia deviata planéta je väčšia ako všetky ostatné známe telesá Slnečnej sústavy za obežnou dráhou Neptúna. Znamená to zároveň, že hustota telesa je o niečo menšia, ako sme predpokladali. Vo vnútri telesa sa nachádza viac ľadu. Aj najnižšia vrstva atmosféry z metánu a dusíka je o čosi plytšia. Očakávalo sa, že povrch Pluta bude pokrytý početnými krátermi, no aj menšie impakty sú sotva viditeľné. Naopak, na prvej detailnej snímke z New Horizons vidíme hory, ktoré sa týčia do výšky až 3 500 metrov. Tie sa začali tvoriť pravdepodobne pred 100 miliónmi rokov, a to naznačuje, že povrch by mal byť geologicky aktívny. To by tiež vysvetľovalo neprítomnosť kráterov. Veľkosť Plutovho mesiaca Cháron je 1 208 kilometrov a nemá žiadnu atmosféru.
Aké ďalšie výzvy v súvislosti so skúmaním planét vo vašich kuloároch aktuálne zaznievajú? Dočítala som sa, že vedci z NASA by chceli vyslať prieskumnú sondu aj k Slnku.
Plánov je dosť. Planétu Merkúr by mala v horizonte do 10 rokov navštíviť európska sonda BepiColombo. V širšom horizonte by sme sa mohli dočkať výskumu dvoch Jupiterových mesiacov Europa a Ganymedes pomocou sondy JUICE. V súvislosti s mesiacom Europa je silný predpoklad, že pod ľadovým povrchom sa ukrýva skutočný tekutý vodný oceán, v ktorom je pravdepodobne aj bujnejúci život. Ktovie J. Spomínate Slnko. To je pomerne bohato sledované aj teraz sondami SOHO, Hinode, SDO, Stereo. Keďže Slnko ponúka stále veľa otvorených otázok, asi o tri roky sa medzi spomínané misie pridá aj Solar Orbiter.
Mediálne najartikulovanejšou planétou bez ohľadu na nové poznatky v súvislosti s Plutom patrí Mars. Dôkazy o tom, že na Marse bol kedysi život, už máme. Myslíte si vy osobne, že na Červenej planéte mohol byť niekedy inteligentný život, resp. civilizácia?
Planéta Mars je stále stredobodom záujmu. Tam by mala v najbližších rokoch smerovať misia ExoMars. O tom, či bol na Marse život, dôkazy nemáme, ale o existencii tekutej vody áno. Čiže ani známky o inteligentnom živote a civilizácii žiadne nie sú.
Chceli by ste sa dožiť momentu, keď budú na Marse žiť ľudia?
Postačí, keď sa dožijem momentu, keď na povrch Marsu prvýkrát vkročí ľudská noha. Aby tam dokázali ľudia nejaký dlhší čas žiť, k tomu vedie určite náročná cesta. Technológie idú úžasne rýchlo vpred, možnože v horizonte niekoľkých desaťročí také čosi bude reálne.
Ako vnímate poplašné informácie o možnostiach kolízie Zeme s asteroidom? Čaká nás najbližšie desaťročie v tomto smere nejaké ohrozenie?
Prvotné informácie o možnej zrážke asteroidu so Zemou treba brať s rezervou. Odpozorovaný krátky oblúk jeho dráhy je vždy zaťažený chybou, takže sprvu to môže vyzerať na kontakt v blízkej budúcnosti, ale čím intenzívnejšie a dlhšie asteroid pozorujeme, tým jeho dráhu spresňujeme a o pár dní bezpečne vylúčime jeho kontakt so Zemou. Okolie dráhy Zeme je neustále konfrontované tzv. blízkozemskými asteroidmi, resp. potenciálne nebezpečnými. Aspoň pre predstavu, blízkozemských asteroidov máme dnes zmapovaných vyše 12-tisíc, z toho potenciálne nebezpečných je 1 600 a z toho 150 väčších než 1 kilometer. Každým dňom pribúdajú ďalšie a ďalšie objavy. Našťastie, na Zemi sú rozmiestnené pozorovacie stanice, ktoré monitorujú pohyb starých, ale aj novoobjavených telies. Hrozba impaktu je však stále. Veľké asteroidy máme štatisticky na viac než 90 percent dostatočne zmapované. No menšie, povedzme, na úrovni pár desiatok metrov, sú oveľa ťažšie pozorovateľné, pretože máme dočinenia s tmavými telesami, ktoré odrážajú len pár percent slnečného svetla. Proti nám hrá aj skutočnosť, že pozorovania sa uskutočňujú v noci, čiže k dispozícii máme, takpovediac, iba polovicu oblohy. Nebezpečný asteroid k nám môže v tom čase letieť z dennej strany oblohy a my ho určite neuvidíme. Ukážkovým príkladom je známy Čeľjabinský meteor, ktorý vstúpil do zemskej atmosféry práve na dennej strane oblohy. Všetci vieme, aké nemalé materiálne škody spôsobil. A to bol veľký snáď len 20 metrov.
V škole sme sa o vesmíre učili len zlomok z toho, čo o ňom vie moderná veda. Každému z nás asi najviac utkvela v pamäti Einsteinova teória relativity. Je stále aktuálna? Alebo ju astrofyzici považujú za síce elegantnú, ale už dávno spochybnenú?
Treba povedať, že Einstein vytvoril dve sady fyzikálnych teórií – špeciálnu a všeobecnú. Špeciálna opisuje iba prípad Einsteinovho princípu relativity, kde sa vplyv gravitácie dá zanedbať. Všeobecná teória relativity gravitáciu zahŕňa. Samozrejme, aktuálna je. Z astronomických pozorovaní vidíme aj jej efekty. Spomeňme napríklad stáčanie perihélia planéty Merkúr. Alebo ohyb svetla v gravitačnom poli (populárnejšie sa mu hovorí gravitačná šošovka), ktorý bol dokázaný počas zatmení Slnka. Gravitácia tiež mení frekvenciu svetla k vyšším vlnovým dĺžkam. Známy je aj Shapirov efekt, čo je vlastne oneskorenie signálu, ktorý prechádza silným gravitačným poľom.
Ktoré teórie teraz rezonujú vo vedeckých kruhoch?
Vo vedeckých, ale aj mimovedeckých kruhoch rezonujú teórie, ktoré sa pokúšajú zjednotiť kvantovú mechaniku (častice, mikrosvet) a všeobecnú relativitu (galaxie, megasvet) do jednotnej teórie všetkého. No zatiaľ sa to nedarí. Najprv to bola teória strún, neskôr teória superstrún, ktoré nepracujú s bezrozmernými časticami, ale s jednorozmernými strunami, ktoré vibrujú v desaťrozmernom vesmíre. Teoretikom ale toto nestačí, preto prešli od strún k membránam a vytvorili M-teóriu, ktorá pracuje až s jedenástimi rozmermi.
Aké zásadné poznatky o vesmíre sa v učebniciach za posledné desaťročie zmenili? Napríklad v súvislosti s čiernymi dierami či galaxiami.
Spomenul som asteroidy. Kedysi sme ich poznali len pár stoviek, dnes vyše 600-tisíc. Vedeli sme o ich fyzikálnych vlastnostiach pramálo a dnes sa pripravujú misie na získavanie nerastného bohatstva z ich povrchov. Výskumom asteroidov sa zaoberáme aj u nás na Astronomickom ústave SAV. Z inej oblasti výskumu spomeniem napríklad kométy, ktoré sa pohybujú na dráhach medzi Marsom a Jupiterom. Existencia komét v tejto oblasti sa nepredpokladala, no otázkou je, ako je možné, že sú stále aktívne a čo u nich tú aktivitu vyvoláva. Ďalším významným medzníkom je obrovský pokrok v objavovaní a štúdiu extrasolárnych planét. Kým v 90. rokoch sme ich poznali asi 10, dnes takmer 2000. Aj v tomto výskume sa podieľajú kolegovia na Astronomickom ústave. Intenzívne sa hovorí o tmavej hmote a tmavej energii, ktorej by malo byť vo vesmíre mnohokrát viac než tej hmoty, ktorú vidíme. Konkrétne, tmavej hmoty je 23 percent, tmavej energie 73 percent, a viditeľnej len 4 percentá. Výskum napreduje, ale dôkazy tohto fenoménu jasné nie sú.
Je podľa vás vesmír konečný?
Keď poviem áno, môžem mať pravdu. Keď poviem nie, tiež môžem mať pravdu. Ale myslím, že zástancov konečného vesmíru je viac. Minimálne z toho dôvodu, že vidíme „hranicu“ pozorovateľného vesmíru. Tá je od nás vo vzdialenosti asi 13,7 miliardy svetelných rokov podľa modelu, ktorý považujeme za správny. Súčasná vzdialenosť k okraju pozorovateľného vesmíru je väčšia, nakoľko sa vesmír rozpína. Vesmír nám tak narastie odhadom na približne 90 miliárd svetelných rokov.
Stali ste sa niekedy vy osobne svedkom nejakého zvláštneho a pre vás nevysvetliteľného pozorovania na oblohe?
Nevysvetliteľného nie. Zvláštneho a vysvetliteľného veľakrát. Práve to úspešné pátranie po vysvetlení je pre mňa najvzrušujúcejšie.
