…aneb Způsobila konec dinosaurů neznámá blízká stálice?
Hypotetická „hvězda smrti“, nesoucí název starořecké bohyně pomsty a božské odplaty, je dnes již poměrně známým pojmem a patří také k nejkontroverznějším myšlenkám současné paleontologie i astronomie. Přesto o ní dosud značná část veřejnosti neví, a to navzdory faktu, že kdyby tento domnělý vesmírný objekt existoval, mohl by do budoucna spolurozhodovat o celém osudu života na naší planetě. Ale hezky popořádku. Všechno začalo v roce 1980, kdy otec a syn Alvarezové odhalili tehdy fantasticky znějící skutečnost – že přinejmenším v jednom případě způsobil velké masové vymírání na Zemi dopad mimozemského tělesa. Tím případem bylo samozřejmě proslulé vymírání K-T, které před 66 miliony let postihlo neptačí dinosaury, ptakoještěry a mnoho dalších skupin tehdejších organismů. O dějinách výzkumů této události i o účincích dopadu desetikilometrového asteroidu jsem na blogu již psal, zaměřme se tedy na další události, vedoucí až k vyslovení domněnky o existenci hypotetické hvědy smrti. Ať už si o účincích srážky planetek se Zemí myslíme cokoliv, je jisté, že i nejmírnější scénář musí v případě několikakilometrového tělesa způsobit zkázu nepředstavitelných rozměrů. Mnozí paleontologové se i po zveřejnění Alvarezovy teorie této představě dlouho bránili a dokonce jejího autora (i ostatní spoluautory, včetně otce Waltera L. Alvareze Luis Alvarez, který byl nositelem Nobelovy ceny za fyziku) zesměšňovali. Přesto se mezi paleontology objevili někteří, jimž představa srážky velkého* kosmického tělesa s naší planetou nevadila, ba naopak. V roce 1983 přichází David M. Raup a John Sepkoski s děsivou a zároveň fascinující teorií – velká vymírání se podle jejich názoru opakují každých přibližně 26 milionů let. Jedinou možností této periodicity je přitom nějaký pravidelný astronomický cyklus, který má co dělat se Sluneční soustavou. Jejich odpovědí byla dosud neznámá hypotetická hvězda, která se ve zmíněných časových odstupech blíží ke Sluneční soustavě a působí příval velkých asteroidů a komet, „vystřelených“ směrem ke Slunci a vnitřním planetám naší hvězdné soustavy. Tato záhadná „průvodcovská“ hvězda našeho Slunce má být tedy přímou příčinou pravidelně se opakujících vymírání na Zemi už po stovky milionů let! Oba paleontologové měli své tvrzení podložené velkým množstvím paleontologických dat, která nashromáždili za dlouhá léta práce v terénu. Velká vymírání se ve fosilním záznamu skutečně jakoby opakovala v pravidelných intervalech se střední hodnotou kolem 26-30 milionů let.
…
Přibližný vzhled hvězdy z kategorie červených trpaslíků. Z blízka by měla na pohled spíše oranžový nádech. Takto nějak by mohla vypadat i hypotetická hvězda smrti Nemesis. Kredit: NASA/ESA, Wikipedie
…
Svůj koncept zaslali paleontologové experimentálním fyzikům Luisi Alvarezovi a jeho kolegovi Richardu Mullerovi, přičemž s nemalou mírou nervozity čekali na jejich verdikt. A ten byl možná trochu překvapivě velmi příznivý. Oba fyzikové potvrdili, že přinejmenším v teoretické rovině je existence neznámého slunečního souputníka možná a pokud paleontologická data nasvědčují oné periodicitě, pak by na Raupově a Sepkoskiho myšlence mohlo něco být. Muller pak vytvořil model, který simuloval tuto astronomickou situaci. Propočítal, že aby byla Nemesis na stabilní oběžné dráze a od Slunce ji neodtáhly gravitační účinky sousedních hvězd, musela by se nacházet ve vzdálenosti kolem 2,8 světelného roku (přibližně 26,5 bilionu kilometrů), tedy bezmála o polovinu blíž, než nejbližší skutečně známá hvězda Proxima Centauri**. Podle Alvarezovy představy pak Nemesis při průletu vnější částí Oortova oblaku strhává svojí gravitací tamní materiál v podobě planetek a komet a vysílá jej do vnitřních částí Sluneční soustavy, kde se mohou srazit s měsíci a planetami, včetně Země. Samozřejmostí přitom je, že Nemesis nemůže být velkou a jasně zářící hvězdou, protože takovou už bychom dávno zaznamenali. Alvarez si představoval, že se musí jednat o temnou hvězdu s mnohem větší hmotností než má Jupiter, ale výrazně menší než jakou disponuje Slunce. Nejspíš tak má jít o hnědého nebo červeného trpaslíka. Přesto je pravděpodobné, že bychom tak blízkou, byť slabou hvězdu museli vidět přinejmenším triedrem či menším binokulárním dalekohledem. Alvarez s Mullerem brzy poukázali na možnost, že hvězda sice je viditelná za pomoci dalekohledu, ale ztrácí se nám v záplavě tisíců jasnějších hvězd. Před třiceti lety ještě mohli tvrdit, že ji zkrátka nedokážeme s jistotou objevit. Dnes je již situace přece jenom jiná, ale k tomu se ještě dostaneme. Každopádně se nemusíme obávat dalšího „úderu“ Nemesis v dohledné době – pokud by skutečně existovala, pak by se měla, statisticky vzato, projevit až za nějakých 10 – 20 milionů let. Vědecká studie pojednávající o Nemesis byla publikována poprvé roku 1984 v periodiku Nature a tehdy si zajistila alespoň dočasně značnou popularitu. Někteří astronomové věří v existenci Nemesis i dnes. Sám Richard A. Muller udává, že se nejspíše jedná o červeného trpaslíka se zdánlivou hvězdnou velikostí v rozmezí 7-12 (viditelná malým dalekohledem). Pravděpodobně ji tak už dobře známe, ale zatím jsme neodhadli správně její vzdálenost. Muller v roce 2002 napsal, že stačí vybrat správnou hvězdu ze zhruba 3000 kandidátů a že k jejímu objevu může dojít každým rokem.
…
Ke Slunci nejbližší hvězda Proxima Centauri se nachází ve vzdálenosti asi 4,24 světelného roku (ly). Je ale možné, že Slunce má svého vlastního průvodce, který se nachází v ještě mnohem menší vzdálenosti? Kredit: ESA/Hubble a NASA, Wikipedie
…
Dnes je vědecká veřejnost (od geologů a paleontologů po astrofyziky) vůči teorii Nemesis značně skeptická. Stejně jako v případě domnělých dinosaurů na Venuši zde nepomohl ani fakt, že v roce 1989 vydal román s názvem Nemesis slavný biochemik a autor sci-fi literatury Isaac Asimov. Ale vážně – důvodem není jen zřejmý varovný fakt, že dosud nebyla objevena žádná hvězda bližší než Proxima (přičemž oblohu máme nesrovnatelně lépe „pročesanou“ než v době zveřejnění teorie). Paradoxně nejsilnější argumenty proti existenci „hvězdy smrti“ přicházejí přímo ze Země. Jednak se zdá, že ve skutečnosti neexistuje žádná periodicita 26, 30 nebo 62 milionů let, ale jde nejspíš o statistický artefakt. To samé se pak dá říci o frekvenci dopadů velkých mimozemských těles, jak dokládá například vědecká studie z roku 2011. Podle podrobné analýzy původních dat se totiž ukazuje, že ona fascinující pravidelnost v dopadu velkých objektů a následného vymírání je ve skutečnosti nejspíš jen umělým konstruktem a snad i projekcí podvědomého přání autorů. Zmíněné studie dochází vesměs k závěru, že intenzita srážek velkých impaktorů o velikosti nad 5 km se Zemí se za poslední stovky milionů let prakticky nemění a nevykazují ani žádnou výraznou periodicitu. K roku 2012 bylo navíc identifikováno asi 1800 hnědých trpaslíků, žádný z nich se ale nenachází v naší hvězdné soustavě. Dle Mullerových novějších údajů má Nemesis velkou poloosu oběžné dráhy 1,5 světelného roku (necelých 15 bilionů km neboli 95 000 AU***) a může se nacházet v blízkosti souhvězdí Hydry. Někteří astronomové považují za důkaz o možné existenci Nemesis také velmi podivné vlastnosti oběhu trans-neptunického objektu Sedna, objeveného roku 2003. Tento tzv. planetoid má velmi výstřední eliptickou dráhu a od Slunce se může nacházet v rozpětí 76 až téměř 1000 AU. Důvod spočívá podle mnohých astronomů v blízkém průletu cizí hvězdy v dávné minulosti, ve hře je ale podle některých stále i záhadná Nemesis. Problém spočívá samozřejmě také ve stabilitě oběžné dráhy Nemesis, protože ta by byla nepochybně rušena gravitačním působením blízkých hvězd. Podle různých propočtů by pak byla víceméně stabilní jen po stovky milionů až několik málo miliard let.
…
Škála zobrazující pokles druhové rozmanitosti (biodiverzity) v období pěti velkých hromadných vymírání v průběhu fanerozoika (posledního dlouhého období ve vývoji života na Zemi, trvajícího přibližně 540 milionů let). Přinejmenším jedno z vymírání tzv. Velké pětky bylo prokazatelně alespoň zčásti způsobeno dopadem mimozemského tělesa – jde právě o to poslední, ke kterému došlo na konci křídy. Kredit: Philcha, Nature, Wikipedie
…
Každopádně je dnes pravděpodobnost existence blízké „hvězdy smrti“ již velmi nepravděpodobná. Důvodem je zejména současný komplexní astronomický průzkum blízkého vesmírného okolí, který zatím nic ani vzdáleně podobného nedokázal odhalit. Selhal v tomto směru jak infračervený teleskop IRAS (80. léta) a celooblohový průzkum 2MASS (1997 – 2001), tak i novější infračervený telekop WISE. Ten přitom dokáže odhalit i hnědé trpaslíky o 150 kelvinech do vzdálenosti 10 světelných let. V březnu loňského roku přišla další rána zkomírající teorii právě díky analýze dat z tohoto teleskopu. V podstatě lze totiž vyloučit, že se těleso o velikosti Saturnu nebo větší nachází do vzdálenosti kolem 10 000 AU a je vysoce pravděpodobné, že objekt o velikosti Nemesis by již WISE odhalil i ve větších vzdálenostech. Stále nicméně přetrvává možnost, že působení přisuzované Nemesis má na svědomí jiný objekt, například neznámá hmotná planeta. S jistotou také nebudeme nikdy vědět, zda spršku smrtících projektilů v minulosti nevysílaly chaoticky se přibližující blízké hvězdy. Jak ale ve svém nedávném prohlášení uvádí přímo NASA: „Současná vědecká analýza již nepodporuje myšlenku, že vymírání na Zemi probíhají v pravidelných, opakujících se intervalech a tak hypotéza Nemesis již není potřebná“. Tím je vlastně řečeno vše. V současnosti nepodporují tuto hypotézu ani paleontologická, ani astronomická data, myšlenkový koncept je to však velmi zajímavý. Možná že v budoucnu dokonalejší teleskopy umožní učinit si ještě lepší představu o našem blízkém i vzdálenějším okolí, pochopíme nebezpečí hrozící Zemi a odhalíme naše další velmi vzdálené souputníky v Kuiperově pásu i Oortově oblaku. Samotná „hvězda smrti“ Nemesis však nejspíš zůstane jen pomyslnou hvězdou vědecko-fantastické literatury a některých vědeckých statí, její role ve vymírání dávných společenstev na Zemi je nejspíš jen nikdy neuskutečněným virtuálním konceptem. Ať už tedy v dávné době zafungovalo jako dinosauří Nemesis cokoliv, samotná Nemesis to zřejmě nebyla…
…
Nemesis byla starořecká bohyně pomsty a božské odplaty. Nebyla ale nemilosrdnou a krvelačnou nestvůrou, nýbrž přísně spravedlivou bohyní, ženoucí zločinně jednající, bezbožné a zpupné jedince ke zpytování a odčinění svých provinění. Takovou podobu by ovšem hypotetická hvězda nenesla – zabíjela by zprostředkovaně a univerzálně, bez ohledu na jakékoliv okolnosti pozemské reality. Zde Nemesis na obraze Alfreda Rethela z roku 1837. Převzato z wikipedie.
…
…
* Zde se pozoruhodně rozcházejí názory paleontologů a astronomů na to, co je „velké“. Zatímco pro přírodovědce s biologickým zaměřením je desetikilometrová skála obrovská, astronom považuje takový asteroid spíše za menší exemplář. Ostatně největší planetka ve sluneční soustavě Ceres, která je některými vědci považovaná naopak za nejmenší trpasličí planetu, měří v průměru přibližně stokrát více (necelých 1000 km).
** Tento červený trpaslík byl objeven v roce 1915 a nachází se v jižní části souhvězdí Kentaura na jižní obloze. S magnitudou (zdánlivou hvězdnou velikostí) rovnou 11,05 je příliš malý a slabý, aby byl vidět pouhým okem. Proxima (v překladu „blízká“) je součástí trojnásobného hvězdného systému. Podle propočtů dosahuje 12,3 % hmotnosti Slunce, váží tedy asi tolik, co 129 Jupiterů. Její průměr činí dle odhadů pouze lehce přes 200 000 km.
*** AU (Astronomical Unit; astronomická jednotka) je jednou ze základních jednotek, používaných v astronomii k měření vzdáleností. Původně šlo o definovanou průměrnou vzdálenost mezi Zemí a Sluncem, od roku 2012 je pak určena přesným převodním vztahem k jednotce metr. Dnes činí přesně 149 597 870,7 km.
…
Odkazy:
http://muller.lbl.gov/pages/lbl-nem.htm
http://www.thekeyboard.org.uk/Our%20Nemesis.htm
http://www.osel.cz/index.php?clanek=5832
http://en.wikipedia.org/wiki/Nemesis_%28hypothetical_star%29
…
Viz také http://www.osel.cz/index.php?clanek=8182