Model Standardowy znowu triumfuje

Tides From Nebula – These Days, Glory Days


Według naszej obecnej wiedzy Wszechświat składa się z energii (czasem występującej pod postacią masy), oraz czterech* oddziaływań opisujących jak różne formy energii ze sobą oddziałują. Cztery proste reguły, odpowiednia ilość energii, kilka miliardów lat i powstają galaktyki, planety, dziobaki i mrożona pizza...

Model Standardowy nie opisuje wszystkiego, bo wciąż nie udało się weń wpasować grawitacji. Opisuje ją Ogólna Teoria Względności. Robi to wyśmienicie, dokładnie i całkowicie niekompatybilnie z Modelem Standardowym. Mimo to, uważa się go za jeden z największych (a czasem po prostu największy) sukces nauki. Miarą „jakości” teorii jest to jak wiele wyjaśnia i jak dokładnie to robi. Newtonowski opis grawitacji nie został obalony przez Einsteina, a jedynie doprecyzowany. Do dziś w większości przypadków posługujemy się równaniami Anglika, podpierając się Einsteinem dopiero w ekstremalnych sytuacjach, lub gdy potrzebujemy ekstremalnej precyzji.

Model Standardowy cieszy się tak dobrą opinią, bo opisuje wszystkie fundamentalne oddziaływania z wyjątkiem grawitacji i robi to z bezprecedensową dokładnością. Wiele przewidywań tej teorii czekało lata na eksperymentalne potwierdzenie. Najsłynniejszym przykładem jest oczywiście bozon Higgsa, którego poszukiwania trwały pół wieku. W tym miesiącu dokonano innego pomiaru, który nie był aż tak medialny, ale raz jeszcze potwierdza słuszność tej teorii.

Pracownicy amerykańskiego Jefferson Lab po raz pierwszy określili słaby ładunek protonu. Nie będę próbował wyjaśnić jak to zrobili, dlaczego jest to tak trudne zadanie, ani jaka jest natura słabego oddziaływania. Zamiast tego chcę skorzystać z tej okazji, by choć trochę przybliżyć jak dokładne są przewidywania Modelu Standardowego. Jako, że w eksperymentalnym mierzeniu słabego ładunku protonu stawiamy dopiero pierwsze kroczki, spójrzmy też na masy bozonu W i Z. Przewidywana masa bozonu W to 80,39 GeV z niedokładnością pomiaru ±0,018 GeV. Eksperymentalny pomiar wyniósł 80,387 GeV ±0,019 GeV. W przypadku bozonu Z przewidziano 91,1874 GeV ±0,021 GeV, zmierzono 91,1876 GeV ±0,021 GeV. W przypadku słabego ładunku protonu zmierzono 0,064e ±0,012e, przy przewidywaniu 0,071e ±0,0007e. Można to przedstawić następująco:

Zielone koła oznaczają zakres błędu przewidywanej wartości, czerwone zakres błędu pomiarowego (w przypadku ładunku, niepewność przewidywania jest tak mała, że nie widać jej na rysunku). Jak widać każdy pomiar potwierdzał teorię. Ale nie oddaje to dobrze precyzji tych pomiarów i przewidywań - to jakby oglądać wyniki pod lupą. Lepiej na wyobraźnię może zadziałać policzenie stosunku wartości mierzonych i przewidywanych. W przypadku ładunku protonu to 1,109375, czyli dokładność do jednego miejsca po przecinku. Mierzenie mas cząsteczek idzie nam zdecydowanie lepiej. Stosunek dla bozonu W wynosi 1,000037, czyli pięć miejsc po przecinku. Dla bozonu Z 1,000002, czyli sześć miejsc po przecinku.

Na rysunku przemilczałem najsłynniejszy pomiar, bo trudno byłoby przedstawić jego dokładność. Mówię tu o magnetycznym momencie dipolowym. Jego pomiar zgadza się z przewidywaniem tak doskonale, że trzeba sięgnąć aż do dziesiątego miejsca po przecinku by znaleźć rozbieżność. Jak wyobrazić sobie taką precyzję? To tak jakby przewidzieć odległość rzędu 10 kilometrów z dokładnością rzędu mikrometrów. To tak jakby przewidzieć odległość z Krakowskiego Rynku do Wieliczki z dokładnością do grubości ludzkiego włosa.

* - Tak w sumie to trzech, bo oddziaływanie słabe i elektromagnetyzm udało się już zunifikować, ale nie chciałem komplikować i prowokować dygresji. Ponadto unifikacja ta jest tylko teoretyczna. Oddziaływania te przestały być jednolite około jednej bilionowej sekundy po Wielkim Wybuchu.


Źródło:
http://www.sci-news.com/physics/science-weak-charge-proton-01391.html
https://www.jlab.org/

Brytyjczycy ogłaszają inwazję kosmitów

Steve Jablonsky – Einstein’s Wrong


Czasem człowiek musi kombinować, jakby tu napisać chwytliwy tytuł, czasem sam wpada nam w ręce. Ta notka jest szybkim komentarzem do medialnych rewelacji, które mogą lada moment wywołać niemałe zamieszanie. Uznajmy to za szybki damage control.

Wieść głosi, że grupa brytyjskich naukowców jest przekonana, że ma dowody na pozaziemskie życie. Taką odważną tezę postawili po analizie „małych, biologicznych organizmów” znalezionych na stratosferycznym balonie, który przebywał na wysokości 27 kilometrów. Profesor Milton Wainwright stwierdził, że ma 95-procentowe przekonanie, że te organizmy nie pochodzą z Ziemi.

Już w tym momencie zapala mi się lampka ostrzegawcza. 95% to w świecie nauki mała pewność. Mówimy na to 2-sigma. Dla porównania CERN z ogłoszeniem informacji o odkryciu nowego bozonu czekał do poziomu pewności zbliżonego do 6-sigma. To znaczy, że obecnie pewność, że Higgs istnieje i nie jest przypadkową zbieżnością wyników eksperymentalnych wynosi 99,99966%. Do tego obstawiam, że 95% profesora Wainwrighta jest czysto umowne.

Pierwszym argumentem na kosmiczne pochodzenie znaleziska jest to, że „nieznany jest mechanizm, który pozwoliłby tym formom życia osiągnąć taką wysokość”. Pomijając możliwość, że balon pochwycił swoich „pasażerów” w czasie wznoszenia się, nieznajomość procesu o niczym nie świadczy, szczególnie kiedy mówimy o wysokich partiach atmosfery (bardzo wysokich, owszem). Jeśli można tam wysłać balon, to jeszcze nie kosmos. Umownie za przestrzeń kosmiczną uznaje się obszar powyżej 100km nad poziomem morza.

Ponadto organizmy rzekomo są zupełnie niezwyczajne i niepodobne do ziemskich. Trudno mi to skomentować, jeśli chwilę później w tekście pada stwierdzenie, że „prawdopodobnie zawierają DNA”. Po pierwsze - dziwi mnie, że nawet tego nie mogą stwierdzić na pewno. Po drugie – jeśli mają DNA to będziemy mogli stwierdzić czy i na ile są (nie)podobne do ziemskich. Ale jeśli odkryliśmy nową, nieznaną wcześniej rodzinę organizmów, które zamieszkują wysokie partie atmosfery, to chyba nic dziwnego, że wyglądają inaczej.

Później w relacjach można przeczytać kilka dziwnych informacji. Profesor Wainwright wymiennie używa terminu drobiny (particles), byty (entities) i organizmy. Do tego jednocześnie mówi, że próbki były pokryte pyłem kosmicznym oraz, że były bardzo czyste, z czego dokonuje ogromnego, gigantycznego, gargantuicznego, kolosalnego przeskoku i stwierdza, że w takim razie oczywiście pochodzą z wodnego środowiska, czyli komet.

Twierdzenie, że organizmy mogły zostać wyrzucone na tę wysokość w czasie erupcji wulkanicznej profesor zbył stwierdzeniem, że mijają trzy lata od ostatniej erupcji i materiał wyrzucony wtedy już opadł. Znaczy nie ma bata - musi kosmici.

Na koniec pozostaje wspomnieć, że wyniki sensacyjnych badań zostały opublikowane w Journal of Cosmology, którego reputacja w świecie naukowym jest wątpliwa. Innymi słowy – trzymam kciuki za ciekawe odkrycie, ale na kosmitów bym nie liczył.


Źródła:
http://journalofcosmology.com/
http://www.independent.co.uk/news/science/the-truth-is-out-there-british-scientists-claim-to-have-found-proof-of-alien-life-8826690.html
http://www.news.com.au/technology/sci-tech/british-scientists-claim-to-have-found-proof-of-alien-life/story-fn5fsgyc-1226723186041

Jak zamrozić astronautę?

John Frizzel – Alien: Resurrection


Możliwie szybko. Niezwykle istotną dla życia na Ziemi cechą wody jest to, że rozszerza się przy zamarzaniu. W przypadku zamrażania żywych istot jest jednak zabójcza, gdyż kryształki lodu mogą rozszarpać tkanki i komórki. Jedną z metod przeciwdziałania temu zjawisku, jest gwałtowne zamrożenie, tak by kryształki nie zdążyły się uformować. To rozwiązanie proponował Lem we „Fiasku”, gdzie proces witryfikacji był ostatecznością. Pilot w obliczu śmierci mógł poddać się brutalnej procedurze, która miała zabezpieczyć mózg. Najczęściej, gwałtownie mrożąc, wpierw miażdżyła twarz. To jednak nie jedyna metoda. Jak się okazuje… po prostu zobaczcie ten filmik:

Żabka leśna, zamieszkująca północne regiony Ameryki Północnej, jest w stanie zamarznąć niemal całkowicie (ponad 50% wody w ciele zamarza). Ustaje praca serca i mózgu. Dzięki dużym ilościom glukozy i mocznika we krwi, oraz odpowiedniemu skurczeniu organów tak, że większość wody gromadzi się pod skórą i między mięśniami, ciało zwierzęcia nie ulega uszkodzeniom. Gdy robi się cieplej, organizm topi się i powraca do życia. Co ciekawe nie rozmarza od zewnątrz, tylko równomiernie w całej objętości. Nie mamy pojęcia jak do tego dochodzi.

Skoro już wygrzebałem jednego klasyka to mam ochotę przypomnieć też „Grę Endera”. Tam Graff komentuje wynalezienie ansibla krótko – gdy tylko wiedzieliśmy, że to możliwe, dokonaliśmy tego. Żaba to nie jednokomórkowiec. To złożony organizm z bijącym sercem i skomplikowanym mózgiem, więc nie ulega wątpliwości, że coś podobnego można zrobić z człowiekiem. Już w 2009 sprowadzono nerkę królika do temperatury -135’C. Po eksperymencie udało się ją wszczepić ponownie gryzoniowi.

NASA obecnie ma na oku inne rozwiązanie. Hibernację. To też możliwe i regularnie dokonywane przez naszych bliższych i dalszych krewnych, np. dźwiedzie i toperze. Proces ten polega na znacznym spowolnieniu metabolizmu przy jednoczesnym obniżeniu temperatury ciała. Popularność tego procesu w SF jest mniej więcej na równi z zamrażaniem.

Możliwość wprowadzenia astronautów na czas np. ośmiomiesięcznej podróży na Marsa w torpor dałaby ogromne korzyści. Można by zaoszczędzić ogromne ilości zapasów, nie byłoby problemu ze znalezieniem im zajęć i rozrywki w czasie monotonnej podróży, zamykając ich w małej przestrzeni, można by wzmocnić osłony przed promieniowaniem. Dlatego około miesiąca temu, badania nad hibernacją uzyskały finansowanie w ramach programu NASA Innovative Advanced Concepts.

To co jest szczególnie ciekawe w tym projekcie, to szanse na minimalną inwazyjność metody. Owszem hibernującym astronautom trzeba by podawać wodę i pożywienie dożylnie. Naukowcy liczą jednak, że większość koniecznych zmian w procesach biologicznych zapewni samo obniżenie temperatury i niepotrzebne będzie faszerowanie ludzi środkami nasennymi. Pierwszy etap badań będzie polegał na szukaniu i wykluczaniu przeszkód które mogłyby sprawić, że całe przedsięwzięcie zostanie uznane za niepraktyczne lub jednak niemożliwe. Docelowo jednak naukowcy liczą, że hibernacja stanie się faktem w połowie lat 2030, w sam raz na załogową misję na Marsa, znajdującą się w dalekich planach NASA.


Źródła:
http://www.ripleys.com/weird/daily-dose-of-weird-wtf-blog/amazing-science/frozen-frogs/
http://newswatch.nationalgeographic.com/2013/08/21/how-the-alaska-wood-frog-survives-being-frozen/
http://exi-chat.blogspot.com/2013/09/exi-steve-van-sickles-presentation-at.html - zamrożenie ciała w kilka minut
http://www.space.com/22520-incredible-technology-mars-astronauts-suspended-animation.html

Riddick: Polowanie na trupa

Graeme Revell – Darkness Falls


Było wiele wątpliwości. Czy po wykonanych z rozmachem Kronikach uda się zrobić film skromny? Czy Diesel może wrócić po latach do tej roli w dobrym stylu? Czy to remake Pitch Black, czy coś nowego? Jestem po seansie i teraz zostało już tylko jedno pytanie. Czy uda mi się napisać recenzję krótką i bez przynudzania?

Film zatytułowany Dead Man Stalking (dopóki nie dopadł go jakiś marketingowy geniusz) rzeczywiście sporo łączy z początkiem serii. Tym razem jednak w pełni skoncentrowano się na głównym bohaterze. Znów są potworki i garstka innych postaci, ale wszystko kręci się wokół Riddicka. Film dzieli się na trzy wyraźnie segmenty – Riddick vs planeta, Riddick vs łowcy nagród i Riddick vs deszcz i to co z nim się wiąże. Wszystkie dostarczają dużo zabawy i na wszystkie znalazło się dość czasu w 119 minutach. Ani przez chwilę nie czuć montażowego poganiania, wręcz momentami miałem wrażenie, że można by conieco przyciąć dla lepszego tempa.

Efekty nie stoją na najwyższym poziomie, ale Riddick nie wygląda jakby nakręcono go za jedną piątą kasy, która idzie na typową superprodukcję. Stworki, choć wyraźnie komputerowe ogląda się bez skrzywienia, a scenografie są po prostu świetne. Planeta na której toczy się akcja to przykład kapitalnego designu. Pozornie to nudne pustkowie, ale nadano mu całą masę detali i konsekwentny, acz różnorodny styl.

Muzyka gdzieś mi się zgubiła. Choć znów komponuje Graeme Revell i w kilku miejscach słychać motyw z Pitch Black, to jest go malutko a reszta podkładu zupełnie się nie przebija. Na szczęście film nadrabia to czystą rozrywką. Jest tu przemoc, humor, szpanerstwo Riddicka (ale prawie udało się uniknąć przeszarżowania). Do tego po raz pierwszy zobaczymy głównego bohatera w naprawdę ciężkich sytuacjach, w głębokim bagnie, mocno poturbowanego. To coś nowego.

Powiem to wyraźnie – Riddick jest najlepszą częścią trylogii. Równie wyraźnie należy powiedzieć – to nie jest film genialny. Ma swoje wady. Jeśli komuś to przeszkadza – jest przewidywalny. Jest w nim kilka rzeczy kompletnie pozbawionych sensu, choć czasem, jak w scenie z miną, głupotę wynagradza nam fajnością. Jeden z bohaterów ma łączyć Riddicka z Pitch Black i być głównym złym. Niestety gdzieś w drugiej połowie filmu wychodzą z niego straszne kluchy, a szkoda bo przydałby się tu solidny przeciwnik. Na szczęście dookoła krząta się sporo postaci, którym może nie poświęcono zbyt wiele uwagi, ale tworzą dobrą dynamikę dwóch trących o siebie grup najemników. Mam nadzieję, że latynoski gigant jeszcze pojawi się w niejednym filmie, miło zobaczyć Starbuck w brutalnym filmie SF, spuszczającą łomot tym, którzy jej podskakują.

Największą kiszkę jednak twórcy zostawili na sam koniec, gdzie na trzy minuty przed napisami końcowymi filmowi odpadły jaja. Nie potrafię inaczej opisać tego dziadostwa, które tam chlusnęło mi w twarz. Na szczęście od dwóch godzin wmawiam sobie, że film skończył się sceną w rzęsistym deszczu. Ten kiepski epizodzik zupełnie nie jest w stanie przykryć dwóch godzin czystej frajdy rozrywkowego kina SF spod znaku akcji i przemocy.

Sześć newsów, które przeczytacie w tym kwartale

The National – Exile Vilify


Ten wpis potraktujcie pół-żartem. Nie jest moim celem negować prawdziwe przełomy technologiczne (nawet jeśli w dłuższej perspektywie posłużą w zupełnie innych celach), ani odkrycia medyczne (nawet jeśli „tylko” zwiększą nasze zrozumienie biologii). To raczej przegląd „ogranych” nagłówków i hurraoptymizmu, który czasem udziela się również i mnie.


1. Voyager opuścił Układ Słoneczny
Bodaj najlepszym podsumowaniem tych wszystkich newsów jest ten strip XKCD. Czasem można by pomyśleć, że Voyager co rusz się wraca i znów opuszcza nasz układ. Śmieszniejsze jednak jest to, że sami astronomowie są gotowi kłócić się o to czy Voyager już opuścił Układ Słoneczny czy też nie. Był szok końcowy (termination shock), była heliopauza, miała być jeszcze „końcowa fala uderzeniowa” (bow shock), ale jednak nie było… Spokojnie jeszcze kilka takich umownych granic Układu Słonecznego można znaleźć. Sam Obłok Oorta rozciąga się do jakichś 50 000AU (potencjalnie), co sprawia, że 125 AU Voyagera wygląda śmiesznie. A w końcu obłok ten stanowią śmieciuchy związane grawitacyjnie ze Słoneczkiem. Na mój nos zdecydowanie należy to zaliczyć do Układu Słonecznego. Tak więc materiał na kłótnie i wieści o opuszczeniu mamy jeszcze na jakieś czternaście tysięcy dwieście osiemdziesiąt sześć lat. Licząc na okrągło.

2. Mamy lek na raka!
O tym można gdzieniegdzie przeczytać co najmniej raz w tygodniu. Czasem trafiają się spiskowe teorie, jak powracająca regularnie informacja o kwasie dichlorooctowym, rzekomo leczącym raka (nie precyzując o jakich nowotworach jest mowa). Czy to wszystko bzdury? Nie. Po prostu jest szereg rodzajów nowotworów i szereg metod radzenia sobie z nim. Istniejących i takich nad którymi pracujemy. Szczepionki, terapie genowe, usuwanie, zabijanie, wypalanie, napromieniowywanie, trucie… Rzeczywiście niektóre z nich mogą działać na całą gamę chorób nowotworowych. Jednak stwierdzenie „lek na raka” jest tak ogólne, że równie chętnie opisuje się nim wiadomość o udanej drugiej fazie testów klinicznych, jak i o „niezłej prognozie” po eksperymentach na komórkach w próbówce.

3. Wodór paliwem przyszłości
Nie ulega wątpliwości, że wodór jest zachęcającym paliwem. To najprostszy z pierwiastków i ma najlepszy stosunek energii do masy, ma niską temperaturę zapłonu, wystarczy mała iskierka by wywołać zapłon, przy spalaniu emituje większe ilości ciepła niż konwencjonalne paliwa, no i nie towarzyszy mu emisja CO2. Dlatego nie dziwią starania ludzi na całym świecie by opracować nowe technologie pozyskiwania H2. I tak co rusz media popularnonaukowe krzyczą o „przełomie” i świcie czystej energii, bo ktoś poprawił wydajność elektrolizy wody o pół procenta, lub zmodyfikował genetycznie roślinkę tak by można było z niej pozyskiwać wodór. W dzisiejszych czasach naprawdę trudno o przełom. Obecnie ku odnawialnym źródłom energii w podobnym stopniu popychają nas postępy technologiczne, co rosnące ceny paliw kopalnych i świadomość ich szkodliwości. Żeby nie było zbyt prosto – wodór jest świetny w rakiecie wynoszącej ładunek na orbitę, ale jego magazynowanie i transport nie są łatwe, a wysoka temperatura spalania może być kłopotliwa.

4. Opracowano kwantowy komputer/Internet
Jak tylko możemy w newsie użyć słowa „kwantowy” to już jesteśmy zadowoleni. Może nie rozumiemy o co chodzi, ale co z tego skoro czytelnik też nie będzie miał pojęcia. Nie bez powodu Richard Feynman powiedział „mogę bezpiecznie stwierdzić, iż nikt nie rozumie mechaniki kwantowej”. Chwytliwy termin coraz częściej wskakuje w nagłówki, czasem na próżno można szukać w treści wyjaśnienia co tak naprawdę za nim stoi i czemu opanowanie jakiegoś kwantowego efektu ma dać nam „kwantowy Internet”. Z komputerami sytuacja jest jeszcze zabawniejsza, bo maszyny takie mogą (będą mogły) dokonywać obliczeń będących poza zasięgiem klasycznych komputerów i jest na nie wyraźne zapotrzebowanie. Firma D-Wave reklamuje się jako producent pierwszego komercyjnego komputera kwantowego i obecnie w jej ofercie znajdują się maszyny operujące na 512 kubitach. Istnieją jednak kontrowersje co do tego, czy można je nazwać kwantowymi. Najzabawniejszą opinię w tym temacie wygłosili eksperci z Uniwersytetu Południowej Kalifornii stwierdzając, że „D-Wave rzeczywiście jest kwantowym komputerem, może.”

5. Odkryto źródło młodości
Co rusz ktoś obiecuje przełom. Kontrola telomerów, picie wina, zmiana dwóch genów, mniej żreć, więcej żreć, żreć tyle samo ale nie to samo… Jednokomórkowiec żyjący czterdzieści godzin zamiast dwudziestu, mysz nie zdradzała objawów starości zanim zdechła… Trudno o jednolitą definicję „starości”, ale jest to szereg, różnych procesów i objawów. Resztę znacie z punktu drugiego.

6. Przełom w dziedzinie ogniw słonecznych
A to odpowiednik punktu trzeciego. Możecie być pewni, że niedługo przeczytacie o kolejnej rewolucji i zapowiedzi świata zasilanego słońcem. Należy się spodziewać jednego z dwóch wariantów. Wariant pierwszy - osiągnięta zostanie jeszcze lepsza wydajność, więcej fotonów widzialnego światła zostanie przemienionych w użyteczną energię, lub nowa technologia umożliwi konwersję większego spektrum światła. Wariant drugi – nowa technologia pozwoli na tańszą i szybszą produkcję, bo krzem będzie można zastąpić sepulkami. Podobnie jak w przypadku paliwa wodorowego, obietnice przełomu najczęściej będą na wyrost. Koszt energii słonecznej spada równie konsekwentnie jak wzrasta koszt energii pochodzącej z paliw kopalnych i gdzieniegdzie te dwa wykresy już się przecięły.

Jak sądzicie, czy coś mi umknęło w tym zestawieniu?

Czy Ziemia była skazana na Księżyc?

Two Steps From Hell – Protectors of the Earth


Aktualizacja (8 VI 2014): Nowe badania potwierdziły, że hipoteza zderzenia z Teją jest prawdziwa. Hipoteza stała się teorią naukową. Artykuł na ExtremeTech, publikacja w Science, publikacja w Nature.



Łatwo się domyślić, że gdzieś pomiędzy Słońcem a Ziemią znajduje się punkt, w którym siła przyciągania obu obiektów się równoważy. Mniej oczywiste jest to, że takich punktów, gdzie grawitacja dwóch ciał się równoważy jest pięć. Nazywane są one punktami Lagrange’a, lub punktami libracyjnymi *. Ten najbardziej intuicyjny nazywany jest L1. L2 i L3 znajdują się na linii wyznaczonej przez oba ciała, poza orbitą tego mniejszego. L4 i L5 znajdują się na orbicie mniejszego, 60 stopni przed i za nim. Te dwa ostatnie punkty są do pewnego stopnia stabilne. Na orbicie Jowisza, w obu znajdują się chmary asteroid.

Jaki to ma związek z Księżycem? Nie wiemy jak powstał nasz naturalny satelita. Mamy jedynie hipotezy. Hipoteza to takie coś o czym ludzie myślą, mówiąc „to tylko teoria”. No ale na notkę o tym co to jest hipoteza, teoria, i prawo jeszcze przyjdzie czas. Nie mamy obowiązującej teorii, mamy natomiast wiodącą hipotezę. Mówi ona o zderzeniu wczesnej Ziemi z obiektem wielkości Marsa (zwanym zwyczajowo Teją). Materiał wyrzucony w wyniku kolizji uformował wpierw pierścień a następnie Księżyc. Najlepsze wyobrażenie tego zdarzenia widziałem w dokumencie NG „Earth, Making of a Planet”. Krótki fragment tutaj, ale zdecydowanie polecam całość.

OK, zderzenie, a co z tymi punktami? Hipoteza wielkiego zderzenia jest wiodąca, bo na ten moment wydaje się najbardziej prawdopodobna. Nie wyjaśnia wszystkich pytań dotyczących układu Ziemia – Księżyc. Ma też swoje warianty. Jeden z nich mówi, że Teja uformowała się właśnie w punkcie L4 lub L5. Gdy jej masa przekroczyła pewien ułamek masy wczesnej Ziemi, jej orbita przestała być stabilna, zaczęła się „chwiać” i w końcu doszło do zderzenia.

Na ten moment nie potrafimy zweryfikować tej hipotezy. Ale istnieje dość ciekawy „dalszy ciąg”. Tak jak podczas formacji Ziemi pojawiła się Teja, istnieje możliwość, że po kolizji wraz z Księżycem uformował się drugi satelita naszej planety w układzie Ziemia-Księżyc. Ten znacznie mniejszy obiekt również urósł do takiego rozmiaru, że w końcu nie mógł trwać stabilnie w punkcie L4 lub L5 i zderzył się z Księżycem. Ta hipoteza wyjaśnia czemu srebrny glob ma tak wyraźnie różne strony - „ciemna strona” ma być pozostałością po tym zderzeniu.

Ale czemu skazana na Księżyc? Dobra, to stwierdzenie jest trochę na wyrost, ale jest w nim coś kuszącego dla optymisty. Szczególnie jeśli rzeczywiście taki schemat formacji i zderzenia miał miejsce dwukrotnie. Mogłoby to oznaczać, że duże księżyce powstają naturalnie i nie potrzebny jest wielki, kosmiczny zbieg okoliczności. Przez szereg lat uważano, że Księżyc był kluczowy dla powstania życia i przetrwania jego złożonych form na Ziemi. Obecnie istnieją pewne wątpliwości. Zakładając jednak, że tak jest, byłyby szanse, że wiele planet podobnych do Ziemi ma takie duże satelity.

Brzmi elegancko, ale na koniec dorzucę krytyczne spojrzenie – Księżyc jest wyjątkiem w naszym układzie. Żadna z planet nie ma tak dużego satelity w stosunku do swoich rozmiarów. Jeśli to miałby być typowy proces, to czemu Merkury, Wenus i Mars nie mają takich satelitów? Nie wiem, ale mam roboczą hipotezę – kluczowa jest orbita. Może na orbicie Wenus punkty L4 i L5 są za blisko i ewentualny materiał nie zbił się w duży obiekt, tylko opadł jako mniejsze kawałki na planetę. Może Mars ze znacznie większą orbitą i mniejszą masą też nie mógł stworzyć warunków dla formacji takiego obiektu. W najbliższym czasie w jakimś stopniu weryfikację mogą zaoferować symulacje, ale tak złożone procesy są kolosalnym wyzwaniem nawet dla najpotężniejszych komputerów jakie obecnie posiadamy.


* - Czujny czytelnik bardzo słusznie zwrócił mi uwagę, że w punktach libracyjnych panuje równowaga sił grawitacji i dośrodkowej. Dla dwóch ciałach siły grawitacji równoważą się tylko w jednym punkcie pomiędzy nimi, pozostałe punkty możliwe są jedynie dzięki ruchowi orbitalnemu.