Wyobraź to sobie: dwa planety zderzają się w kosmosie

Weź dwa światy wielkości Marsa, które pędzą przez przestrzeń z prędkością tysięcy mil na godzinę. A potem — BUuum — zderzają się z taką siłą, że ogromne ilości skał dosłownie zamieniają się w parę. Odłamki rozlatują się w każdym kierunku. Chaos na kosmiczną skalę.

Dokładnie to, zdaniem astronomów, obserwuje teleskop kosmiczny James Webb należący do NASA. I szczerze? To jednocześnie przerażające i fascynujące.

Nasza własna historia

A tutaj robi się personalnie. Naukowcy są przekonani, że coś bardzo podobnego spotkało Ziemię miliardy lat temu. Obiekt wielkości Marsa, któremu nadano żartobliwe imię „Theia", prawdopodobnie uderzył w naszą młodą planetę. Ten katastrofalnyimpakt najprawdopodobniej stworzył Księżyc. Właśnie wracamy tam z programem Artemis, przygotowując się na przyszłe misje na Marsa.

Ale zrozumienie tego starożytnego wydarzenia nie było łatwe. Badamy skutki czegoś, co wydarzyło się 4,5 miliarda lat temu. To trochę jak próba odczytania wiadomości przez kilometr mgły.

I tu właśnie pojawia się Webb.

Webb do akcji

James Webb to po prostu superbohater wśród instrumentów astronomicznych. Potrafi wykrywać światło podczerwone, które starsze teleskopy widziały jak przez brudną szybę. Ma też niesamowitą czułość.

Zespół prowadzony przez Kate Su z Instytutu Nauki o Kosmosie w Boulder w Kolorado wykorzystał Webba do badania czegoś, co nazywają „skrajnymi dyskami szczątkowymi" — układami z nieобыcznie dużymi ilościami ciepłego pyłu krążącego bardzo blisko gwiazd. Wyobraź sobie to jako miejsce zbrodni, które wciąż jeszcze dymi.

Co jest w nich wyjątkowe? Te dyski znajdują się w mniej więcej tym samym obszarze, gdzie w naszym Układzie Słonecznym krążą skalne planety jak Ziemia. Więc ich badanie to jak zaglądnięcie w to, jak mogła wyglądać nasza kosmiczna okolica podczas jej burzliwej młodości.

Tutaj robi się naprawdę ciekawie

Analizując światło emitowane przez te obłoki pyłu, naukowcy mogą określić, z czego zbudowane są szczątki. I właśnie wtedym zaczęło się robić interesująco.

Badacze odkryli dwa wyraźne typy zderzeń:

Katastrofalne kolizje krzemianowe: Około jedna trzecia badanych układów wykazywała ślady niezwykle energetycznych uderzeń — takich, jakie mogłyby powstać przy zderzeniu ciał wielkości Marsa. Kolizje były tak gwałtowne, że vaporizowały znaczne ilości skalnego materiału. Pomyśl o tym jak o wrzuceniu kamienia do wulkanu i obserwowaniu, jak eksploduje w kawałki szkła.

Delikatniejsze zderzenia: Pozostałe dwie trzecie wykazywała oznaki zderzeń o niższej energii, prawdopodobnie między obiektami wielkości Księżyca. To były raczej otarcia niż czołowe zderzenia.

Dlaczego to w ogóle jest ważne?

Cieszę się, że pytasz. Zrozumienie tych kolizji pomaga nam odtworzyć, jak formował się nasz własny Układ Słoneczny. Mamy teraz bezpośredni dowód na to, jakie katastrofalne wydarzenia ukształtowały skalne planety takie jak Ziemia.

Jest też fascynujący wzorzec związany z wiekiem. Skalne, ultra-gwałtowne kolizje zachodziły tylko wokół gwiazd młodszych niż 300 milionów lat. Po tym czasie wszystko jakoś się uspokajało. Tymczasem delikatniejsze zderzenia występowały w znacznie szerszym zakresie wiekowym.

To sugeruje, że nasz Układ Słoneczny przeszedł przez własną gwałtowną fazę i ostatecznie ustabilizował się — warunki, które w końcu pozwoliły życiu rozkwitnąć na Ziemi.

Patrząc w przyszłość

Nie wiem jak ty, ale ja znajduję to wszystko naprawdę pokorne. Żyjemy na planecie, która uformowała się przez kosmiczną przemoc, otoczeni dowodami na to, że inne światy przechodziły przez podobne — a może nawet bardziej ekstremalne — doświadczenia.

Fakt, że Webb potrafi wykryć te odległe kolizje i faktycznie przeanalizować, z czego są zbudowane, jest niezwykły. To trochę jak możliwość badania skutków wypadków samochodowych w różnych miastach tylko patrząc na rozrzucone szczątki na autostradzie.

A co naprawdę mnie porusza? Że możemy żyć w jednej z spokojniejszych dzielnic wszechświata. Te skrajne dyski szczątkowe są zaskakująco rzadkie — może tylko około 1% młodych układów gwiazdowych wykazuje oznaki tej fazy. Nasz Układ Słoneczny prawdopodobnie przeszedł przez ten chaotyczny etap miliardy lat temu, a teraz zbieramy owoce tej stabilności.

Następnym razem, gdy spojrzysz na Księżyc — ten piękny produkt uboczny kosmicznej destrukcji — pamiętaj, że podobne wydarzenia dzieją się właśnie teraz w innych układach gwiazdowych, miliony lat świetlnych stąd. Kosmos jest jednocześnie piękny i brutalny, a Webb pomaga nam zrozumieć, jak szalony naprawdę jest nasz wszechświat.