Listopad 2007

Recept na obyvatelnou planetu

Michio Kaku

Americký fyzik ve své nové knize upozorňuje na zvláštní souhru okolností, které umožnily vznik života na Zemi. Když jsem chodil do druhé třídy, pronesla naše učitelka náhodnou poznámku, na kterou nikdy nezapomenu: „Bůh tolik miloval Zemi, že ji umístil na správné místo vedle Slunce.“ Bylo mi šest a jednoduchost i síla pronesených argumentu mě ohromila. Kdyby byl Bůh umístil Zemi příliš daleko od Slunce, její oceány by ihned zamrzly. Kdyby ji naopak umístil moc blízko, vypařily by se. Pro naši učitelku z toho plynulo nejen to, že Bůh musí existovat, ale i to, že byl laskavý a milující, neboť Zemi položil na to nejlepší místo v okolí Slunce. Hluboce to na mne zapůsobilo.

Vědci říkají, že Země žije v „obyvatelné zóně“, dostatečně daleko od Slunce, aby na ní mohla být tekutá voda, „univerzální rozpouštědlo“ umožňující vznik chemických sloučenin nutných pro život. Kdyby byla Země od Slunce o něco dál, stala by se z ní planeta podobná Marsu pokrytá „zmrzlou pouští“. Vzhledem k nízkým teplotám by byl její povrch nevlídný a pustý, voda, a dokonce i oxid uhličitý by na něm zmrzly. I pod povrchem Marsu dnes nacházíme permafrost, věčně zmrzlou vrstvu vody. Kdyby Země naopak obíhala Slunci blíž, pak by se z ní nejspíš stala planeta podobná Venuši. Ta má podobnou velikost, ale panuje na ní skleníkový efekt. Jelikož se nachází příliš blízko Slunci a její atmosféra obsahuje velké množství oxidu uhličitého, energie slunečního záření je na ní uvězněna. Následkem toho je Venuše nejžhavější planetou v naší sluneční soustavě; její teplota stoupla až na 500 stupňů Celsia. Prší tam kyselina sírová, atmosférický tlak je stokrát vyšší než na Zemi a teploty jsou spalující.

Pokud by vědci analyzovali výrok mé učitelky ze základní školy, řekli by, že její tvrzení je příkladem takzvaného antropického principu, podle něhož jsou přírodní zákony uzpůsobeny tak, aby dovolily rozvinutí života a inteligence. Vášnivě se debatuje o tom, zda zákony přírody vznikly náhodou, anebo něčím záměrem. Pozorujeme kolem sebe opravdu velké množství různých „náhod“ a „koincidencí“, které umožňují život a vědomí. Pro někoho je to důkazem Boží existence, další prohlašují, že vše je jen výsledkem šťastné shody okolností. A je také možné, že jde o důsledek inflace a M-teorie, o existenci multiverza. Které šťastné okolnosti tedy umožňují existenci života na Zemi? Nejenže žijeme v obyvatelné zóně ve vztahu ke Slunci, ale také v řadě dalších příznivých zón. Náš Měsíc má právě tu správnou velikost, aby stabilizoval sklon zemské osy. Kdyby byl výrazně menší, pak by se nepatrné výchylky rotační osy během stovek milionů let postupně sčítaly. Země by se katastrofálně kolébala a její klima by se drasticky měnilo, takže život by byl prakticky nemožný. Počítačové simulace ukazují, že bez přítomnosti velkého Měsíce (o rozměrech zhruba třetiny Země) by se zemská osa během několika milionů let mohla vychylovat až o 90 stupňů. Vědci odhadují, že ke vzniku DNA bylo třeba několika set milionů let stabilních klimatických podmínek, takže na planetě s rychle se měnící osou rotace by prudce se střídající počasí znemožnilo zformování DNA. Náš Měsíc má naštěstí tu „správnou“ velikost a jeho stabilizující vliv podobným katastrofám zabraňuje. Vlivem slapových sil se Měsíc od Země pomalu vzdaluje rychlostí zhruba čtyři centimetry za rok. Za dvě miliardy let bude již tak daleko, že jeho stabilizující účinek na zemskou osu přestane působit. To by pro život na Zemi mohlo mít katastrofální důsledky. Za pár miliard let bude noční obloha bezměsíčná a nejspíš bychom na ní spatřili úplně odlišná souhvězdí, protože osa Země bude mířit jinam. Zemské klima se promění k nepoznání a život nebude možný. Geolog Peter Ward a astronom Donald Brownlee z Washingtonské univerzity píšou: „Bez přítomnosti Měsíce by nebyly měsíční paprsky, kalendářní měsíce, náměsíčnost, program Apollo, ubylo by poezie a každá noc by byla temná a ponurá. Bez Měsíce by nejspíš Zemi nekrášlili žádní ptáci, sekvoje, velryby, trilobiti ani jiné pokročilé formy života.“

Počítačové simulace sluneční soustavy též ukazují, že pro život na Zemi je velmi příznivá přítomnost planety Jupiter, poněvadž její mohutná gravitace pomáhá čistit vnitřní prostor od asteroidů. Trvalo téměř miliardu let, než v období před 3,5 až 4,5 miliardami let v „éře meteorů“ byla sluneční soustava „vyčištěna“ od asteroidů a komet, které v ní zůstaly po jejím menší a jeho gravitace výrazně slabší, naše sluneční soustava by byla stále ještě plná asteroidů bránících životu na Zemi, neboť by často padaly do oceánů či na pevniny. Takže i Jupiter má přesně tu správnou velikost. Žijeme také v obyvatelné zóně, pokud jde o hmotnosti planet. Kdyby Země byla o něco menší, gravitace by zeslábla a neudržela by v zemské atmosféře kyslík. Pokud by její hmotnost byla naopak příliš velká, zůstaly by na ní prvotní jedovaté plyny, pro život smrtelné. Země má „tu správnou“ hmotnost, aby chemické složení její atmosféry bylo přívětivé pro život. A žijeme ve vhodné zóně, i pokud jde o parametry drah ostatních planet. Je pozoruhodné, že jejich oběžné dráhy jsou (s výjimkou Pluta) téměř kruhové. Ke srážkám těles ve sluneční soustavě tudíž dochází jen zřídka. Země se nedostává do blízkosti obřích plynných planet, a její oběžná dráha proto není příliš narušována. A to je další okolnost příznivá pro život, který potřebuje stovky milionů let stabilního vývoje. Ale Země se nachází i v obyvatelné zóně v naší Galaxii, zhruba ve dvou třetinách vzdálenosti od centra k jejímu okraji. Kdyby sluneční soustava ležela blíž středu galaxie, kde se skrývá mohutná černá díra, množství dopadajícího záření by život znemožnilo. Pokud naopak Země ležela příliš daleko, neobsahovala by dostatek těžkých prvků nutných pro život. Přírodovědci by mohli předložit celou řadu dalších příkladů dokumentujících skutečnost, že Země leží v bezpočtu obyvatelných zón. Ward a Brownlee tvrdí, že žijeme v průniku tolika úzkých příhodných zón, že inteligentní život je asi v Galaxii zcela unikátní, a snad dokonce jedinečný v celém vesmíru. Uvádějí dlouhý seznam příhodných okolností: že Země má právě „to správné“ množství oceánů, deskové tektoniky, obsahu kyslíku, tepelné bilance, vhodný sklon rotační osy a další faktory umožňující vznik inteligentního života. Kdyby jen jedna jediná podmínka nebyla se značnou přesností splněna, neexistovali bychom a nemohli bychom o těchto otázkách diskutovat. Byla Země umístěna do průsečíku všech těchto obyvatelných zón proto, že ji Bůh miloval? Snad. Zmíněné výjimečné okolnosti však můžeme vysvětlit i bez odkazu na božský zásah.

Možná ve vesmíru existují miliony mrtvých planet, které obíhají příliš blízko svým sluncím, mají příliš malé měsíce, jejich Jupitery jsou příliš malé, anebo leží příliš blízko středu galaxie. To, že se naše Země nachází v tolika obyvatelných zónách, ještě neznamená, že nám Bůh udělil zvláštní požehnání. Třeba jde o pouhou náhodu, Země může představovat výjimečný příznivý případ mezi řadou mrtvých planet, které leží mimo obyvatelné oblasti. Řecký filozof Demokritos, který přišel s hypotézou existence atomů, napsal: „Existuje nekonečné množství světů různých velikostí. V některých nenajdeme Slunce ani Měsíc. V jiných je Sluncí a Měsíců více. Vzdálenosti mezi nimi jsou nestejné, v některých směrech je jich více … Zanikají tím, že se navzájem srážejí. Některé světy postrádají živočichy a ptáky i jakoukoli vlhkost.“ A opravdu: do roku 2002 již astronomové objevili stovku extrasolárních planet obíhajících kolem vzdálených hvězd. Každým týdnem se objevuje jedna další.

(Lidové noviny, www.lidovky.cz)