TEMA BROJA - Istraživanje Sunčevog sistema
Naučna revolucija kosmičkih sondi
50 minuta na usijanoj planeti
Predstava koju imamo o Sunčevom sistemu se neprekidno dopunjuje novim otkrićima kosmičkih sondi. Ta otkrića stižu takvom brzinom da može da se kaže da smo u toku jedne stalne naučne revolucije.
Tokom ove godine, sonda „doun“ je ušla u orbitu Ceresa i poslala slike njegove kraterima izbrazdane površine, „Nju horajzns“ je poslala slike Plutona i njegovog meseca Harona, „kasini“ kruži oko Saturna i snima njegove prirodne satelite a slike sa površine Marsa koje šalju roveri su postale nešto što izgleda najbliže prizorima sa naše planete.
 Kosmičke sonde su svojevrsni tehnološki izaslanici čovečanstva usmereni ka drugim svetovima; neke sonde su usmerene da samo prolete pored njih, obave snimanja i razna merenja, pošalju podatke na Zemlju i nestanu u dubini vasione kao „vojadžeri“ i „nju horajzns“, a neke postaju sateliti drugih planeta. Na kraju svog radnog veka i posle ispunjenog zadatka poslednjom komandom se usmeravaju i ruše na svet koji su istraživali poput sondi „mesendžer“ na Merkur ili „galileo“ na Jupiter.
Podaci koje su kosmičke sonde poslale toliko su izmenile sliku o planetama, prirodnim satelitima i malim telima Sunčevog sistema da su zaboravljene predstave o njima nastale na astronomskim osmatranjima u vreme pre astronautike iako je od tada prošlo tek nešto više od pola veka.
Mit o razvijenom životu na Marsu
Mars je jedino telo osim Meseca koje je kartografisano teleskopskim osmatranjima sa Zemlje. Na njemu se pogledom kroz teleskop mogu uočiti, pored belih polarnih kapa, svetlije narandžasto-mrke oblasti koje su smatrane za pustinjske visije i tamnije oblasti raznih nijansi sive sa zelenim ili plavičastim odsjajem koje su, po analogiji sa Mesečevim nizijama, isto tako nazvane morima.
Kristijan Hajgens je prvi uočio raznolikost Marsove površiine 1695. i tako odredio period Marsove rotacije.
Đovani Skijapareli je bio prvi Marsov kartograf koji je u 19.veku dao imena oblastima na njegovoj površini ali je, usled optičke i percepcione varke, „uočio“ i prave linije na njegovoj površini i nazvao ih „kanali“ u smislu prirodnih formacija, kao što je npr. kanal La Manš.
Persival Lovel je krajem 19.veka, na osnovu sopstvenih posmatranja Marsa, zaključio da su tamne oblasti koje u toku Marsove godine menjaju svoju boju - vegetacija, a prave linije koje su se i njemu pričinile - kanali koje su izgradila razumna bića. Tako je nastao mit o Marsovcima koji se bore sa sušnom prirodom planete i pokušavaju da dovedu vodu mrežom ogromnih kanala iz oblasti oko polarnih kapa kada se leti topi led u oblasti bliže ekvatoru. Taj mit je trajao do sredine prošlog veka kada je Milutin Milanković proračunao da je klima na Marsu znatno hladnija od Zemljine. To mišljenje su zastupali u većini i drugi astronomi ali to nije sprečilo pisce naučne fantastike da, počevši od H.Dž.Velsa, nasele Mars inteligentnim bićima, obično neprijateljski raspoloženim prema Zemljanima.
Prašnjava kamenita pustinja
Marsova atmosfera je bila potpuna nepoznanica u pogledu sastava i pritiska na površini planete. Spektralnom analizom je ustanovljena mala količina CO2 ali se verovalo da je azot glavni sastojak Marsove atmosfere. Astronomska merenja obavljena sredinom prošlog veka na osnovu difuzije i polarizacije Marsove svetlosti dovela su do procene da je pritisak na površini oko 85 mbara, tj. oko 12 puta manji nego na Zemlji. Ali, to nije isključilo mogućnost postojanja tečne vode na površini (pri tom pritisku, ključala bi na oko 42oC); a pošto je na ekvatoru u podne temperatura 23o C, ostaje moguće postojanje primitivnih biljaka, algi i lišajeva.
 Prolaskom prve kosmičke sonde „mariner 4“ 1965. pojavljuje se jedna znatno drugačija slika Marsa. Dvadesetak snimaka koje je sonda poslala, iako slabe rezolucije, prikazuju prašinom ispunjene kratere i predele sličnije Mesecu. Merenjima je ustanovljen pritisak koji je preko sto puta manji od zemaljskog. Sonde „mariner“ 6 i 7, koje su 1969. proletele pored Marsa, takođe su potvrdile da je retka atmosfera gotovo u potpunosti sastavljena od ugljen-dioksida kao i da beličaste polarne kape formira smrznuti CO2, tzv. suvi led - a na snimcima koje su poslale dominiraju prašinom ispunjeni krateri nastali udarima asteroida. Godine 1971. sonda „mariner 9“ je ušla u orbitu oko Marsa i obavila snimanje cele planete. Pokazalo se da površina Marsa nije tako jednolična; osim udarnih kratera, otkriveni su iznenađujuće visoki vulkani, preko 20 km u odnosu na okolni teren, kao što je Olympus Mons u oblasti Tarzis, kao i ogroman 6 km dubok kanjon Vallis Marineris i doline nalik na isušena rečna korita koja nemaju nikakve veze sa Skijaparelijevim kanalima.
Reljef Marsa, kakav je prikazan na prvim astronomskim mapama, sa podelom predela na tamnija „mora“ i svetlije crvenkaste pustinjske visije bio je gotovo potpuno pogrešno tumačen. Izrazito tamna oblast sa plavkastim odsjajem Syrtis Mayor (Veliki zaliv) je u stvari visija i preimenovana je u Syrtis Mayor Planum (visoravan) a za svetlu oblast Hellas (Grčka) se pokazalo da je nizija 8 km ispod srednjeg nivoa planete! Lenderi „viking“ 1 i 2 su se 1976. spustili na površinu Marsa u oblastima Chryse i Utopia i poslali snimke prašnjave kamenite pustoši.
Sve sonde i roveri koje su poslate kasnije nisu otkrile mikrobiološki život niti tragove organskih jedinjenja na Marsu. Ali još uvek najveći entuzijasti održavaju nadu da bi neki mikroorganizmi mogli da prežive zimu od -130oC oko polarnih kapa i da se u toku leta reprodukuju u kapljicama vode (koja na pritisku od 10 mbara ključa na 6,9oC). Osim pitanja postojanja krajnje redukovanih mikroorganizama, i druge Marsove tajne čekaju odgovore. Šta se krije ispod Marsove površine i kakav je bio u dalekoj prošlosti, razjasniće se možda tek kada bude ostvaren let sa posadom i uspostavi trajna naučna naseobina na Marsu. Za sada se može zaključiti da je podacima sa kosmičkih sondi mit o biosferi na Marsovoj površini zauvek nestao.
Oblacima skrivena sestra Venera
Od svih planeta Sunčevog sistema, Venera je po veličini i masi (0,82 mase Zemlje) najsličnija našoj planeti pa su je nazivali Zemljinom sestrom. Pošto je potpuno prekrivena oblacima i površina joj se ne može videti u vidljivom delu spektra astronomskim osmatranjima, nisu se mogli odrediti ni njena veličina ni uslovi na površini kao ni period rotacije.
Smatralo se, početkom 20. veka, da su Venerini oblaci, kao i zemaljski, od vodenih kapljica nastalih kondenzacijom vodene pare koje ima u izobilju pa je površina Venere prekrivena močvarama jer se na Zemlji oblaci najintenzivnije formiraju nad tim oblastima. Prva spektroskopska merenja su pokazala da je Venerina atmosfera veoma zasićena ugljen-dioksidom, što je tumačeno velikom vulkanskom aktivnošću kojom se CO2 neprekidno izbacuje iznad oblačnog sloja, ali se verovalo da ga ispod oblaka ima znatno manje jer ga kišne kapi rastvaraju i preovlađuje atmosfera slična Zemljinoj. U naučnoj fantastici je dugo bio prisutan mit o Veneri koja je u geološkom razvoju mlađa od Zemlje i nalazi se u fazi mezozoika, sa florom i faunom sličnom onoj koja je postojala u tom periodu na Zemlji. Da se Venera ipak razlikuje od Zemlje, pokazala su prva radio-astronomska istraživanja koja su otkrila njeno snažno mikrotalasno zračenje, što je potvrdila i sonda „mariner 2“ 1962, a što je moglo da se tumači visokom temperaturom na većem delu njene površine. Pošto je ugljen-dioksid gas koji zadržava toplotu efektom tzv.staklene bašte, počela je da preovlađuje predstava od 1960 - da je na površini Venere temperatura od oko +300o C a pritisak oko 6 bara.
Prva sigurna saznanja o Veneri dobijena su zahvaljujući sovjetskoj kosmičkoj sondi „venera 4“ koja je 1967. uspešno uletela u Venerinu atmosferu brzinom od 11 km/s, obavila aero-kočenje, odbacila kapsulu-toplotni štit i otvorila padobran. Tokom spuštanja, sonda je merila temperaturu i atmosferski pritisak, koji su rasli do vrednosti od +262o C i 22 bara - kada je sonda prekinula emitovanje. Ustanovljen je i sastav atmosfere: 93 % CO2 i nekoliko procenata azota. Sonda „mariner 5“ je u približno istom periodu proletela pored Venere i svojim radio-signalom prošla kroz njenu atmosferu, iz čega je ustanovljeno da je ona znatno dublja i da je „venera 4“ otkazala na visini od preko 25 km.
Koliko su uslovi na Venerinoj površini bili nepoznanica, ilustruje i to da su sovjetski konstruktori projektovali sondu koja može i da pluta za slučaj da padne u okean. Sonda je utvrdila i da je rotacija Venere veoma spora i iznosi 244,3 zemaljska dana. Sonde „venera“ 5 i 6 koje su 1969. ponovile misiju „venere 4“ takođe su prestale sa emitovanjem pri sličnim vrednostima pritiska i temperature ali su altimetri na njima pokazali da je čvrsta površina u tom trenutku bila ispod sonde preko 25 km!
 Uslovi na površini Venere bi odgovarali pritisku od oko 93 bara i temperaturi od oko +460o C. To je potvrđeno 1970. uspešnom misijom sonde „venera 7“ koja je funkcionisala na površini planete oko 23 minuta. „Venera 8“ je pala na dnevnu stranu planete 1972. Slala je podatke oko 50 minuta i izmerila da ima dovoljno svetla da može da se obavi snimanje, što je i urađeno sondama „venera“ 9 i 10, 1975.
Kasnije su to ponovile „venere“ 13 i 14, a svi snimci su pokazali kamenitu površinu nalik na vulkanske predele na Zemlji. Venera je snimana i kartografisana radarski, sondama „pionir“, “venerama“ 15 i 16 i veoma uspešno sondom „magelan“. Planeta koja je po veličini i masi najsličnija Zemlji veoma se razlikuje od našeg sveta svojom ogromnom vrelom atmosferom od ugljen-dioksida ali i gotovo potpunim odsustvom vode jer se ispostavilo da oblačni sloj nad Venerom čine uglavnom submikronske kapljice sumporne kiseline i čestice sumpora. Planetarni geolozi su procenili da je na Zemlji ukupna količina CO2 koja je hemijski vezana u karbonate i bikarbonate kalcijuma, magnezijuma, kalijuma i dr. približno jednaka onoj u Venerinoj atmosferi! Zemlja, zahvaljujući svojoj hidrosferi koja je rastvorila CO2 i hemijski ga vezala u minerale litosfere, izbegla je evolutivni put ka usijanoj planeti.
„Vojadžeri“ donose nova iznenađenja
Prolaskom pored Jupitera 1979. sonde „vojadžer“ 1 i 2 su snimile njegove prirodne satelite. Astronomska osmatranja tih satelita su dala samo osnovne podatke o njihovoj veličini i masi dok se o izgledu površine nije znalo gotovo ništa.
Najveće iznenađenje na snimcima „vojadžera“ predstavljalo je otkriće preko stotinu aktivnih vulkana na satelitu Io. Erupcije tih vulkana, zbog male gravitacije Ioa, koji je nešto malo veći od našeg Meseca, izbacuju gasove i magmu do nekoliko stotina km uvis a temperatura lave je i do +1700oC, vrelija od zemaljskih vulkana. Mehanizam zagrevanja unutrašnjosti Ioa se objašnjava plimatskim delovanjem ostalih satelita i samog Jupitera. Taj proces zagreva i satelit Evropu. Na snimcima njene površine vide se ispucala ledena kora i odsustvo udarnih kratera, što dovodi do zaključka da je ona u stalnom procesu izdizanja i lomljenja usled plimatskog kretanja tečnog sloja ispod nje. Jupiterova Evropa ima unutrašnji okean u kojem bi fizički uslovi bili slični onima na dnu Zemljinih okeana, što je i postavilo Evropu u centar pažnje egzobiologa kao svet na kojem možda postoji život. Veruje se na osnovu nekih formacija na površini Ganimeda da i on ima endookean ispod ledene kore ali na znatno većoj dubini.
„Vojadžeri“ su izmenili predstavu o Jupiterovim satelitima; ali, pri prolascima pored Saturna 1980. i 1981. najveće iznenađenje je bilo otkriće velike atmosfere oko Titana. Na osnovu astronomskih osmatranja i merenja smatralo se da Titanova atmosfera uglavnom potiče od metana i da je pritisak na površini oko 20 mbara.
Instrumenti sa „vojadžera“ su ukazali da je Titanova atmosfera pretežno sastavljena od azota dok metan čini 3,5%. Pritisak na površini iznosi iznenađujućih 1,5 bara a temperatura je oko -180o C. Titan koji je po masi tek dva puta veći od Meseca ima atmosferu veću nego Zemlja! Na osnovu tih podataka, konstruisana je i uspešno spuštena na Titan sonda „hajgens“ a sonda „kasini“ koja kruži oko Saturna je, pri proletanjima pored Titana (bilo ih je 113), radarom snimala njegovu površinu i otkrila oko njegovih polova mora tečnog metana i drugih ugljo-vodonika. Karl Segan je smatrao da azot hemijski reaguje sa ugljo-vodonicima i stvara složena hemijska jedinjenja, tzv. Titanov tolin koji pada na površinu kao čvrsta supstanca. Buduće sonde koje se sada planiraju i koje bi mogle da budu na balonima i radile duže vreme treba da detaljnije istraže ovaj neobični svet koji možda krije i potpuno nova iznenadjenja.
Drugi svetovi ne liče na Zemlju
Najbliže planete, Mars i Venera su se pokazale znatno drugačijim od Zemlje nego što se nekada mislilo. Astronomi koji su procenjivali atmosferski pritisak na površini Marsa na osnovu difuzije svetlosti u njegovoj atmosferi jednostavno nisu mogli da znaju da u njoj lebde vrlo sitne čestice prašine i da se rasipanje svetlosti vrši na njima a ne usled gušće atmosfere. Oni su utvrdili vrednosti preko 10 puta veće od onih koje su kasnije poslale sonde. U Zemljinoj atmosferi takve čestice brzo postaju jezgra kondezacije vodene pare i ubrzavaju formiranje oblaka. U retkoj, suvoj i hladnoj Marsovoj atmosferi te čestice dugo lebde i daju ružičastu boju Marsovom nebu.
Takođe, naučnici nisu mogli da pretpostave veličinu Venerine atmosfere niti da oblaci potiču od sumporne kiseline. Jedini svet koji su poznavali bila je Zemlja i mislili su da su zemaljske pojave univerzalne, da njima mogu da se tumače i pojave na drugim svetovima.
U slučajevima prirodnih satelita Jupitera i Saturna, očekivalo se da budu sličniji Zemljinom Mesecu - a oni su se pokazali kao vrlo raznoliki i samosvojstveni. Saznanja koja su stečena zahvaljujući sondama upozoravaju da treba biti oprezan pri tumačenju prirode i pojava drugih svetova. Tumačenja na osnovu snimaka orbitera oko Marsa da ima tekuće vode na nekim mestima ili da je vodena erozija stvorila u dalekoj prošlosti doline nalik na rečne, da je bilo džinovskih poplava itd. ipak treba da sačekaju proveru lenderima jer se može pokazati da se radi o procesima koji ne postoje na Zemlji. Zaključak da postoji neka ekstrasolarna planeta slična Zemlji, koja je približno iste veličine i koja se nalazi u tzv.zoni života je ipak preuranjen. Istraživanja svetova Sunčevog sistema kosmičkim sondama su dovela do iznenađujućih otkrića pa se može postaviti pitanje: kakva tek iznenađenja kriju drugi planetarni sistemi?
Kompletni tekstove sa slikama i prilozima potražite u magazinu
"PLANETA" - štampano izdanje ili u ON LINE prodaji Elektronskog izdanja
"Novinarnica"
|
