Recenzja: John Chambers, Jacqueline Mitton - "Od pyłu do życia"

W ostatnim czasie na polskim rynku nakładem Wydawnictwa Naukowego PWN zadebiutowało nowe wydanie popularnonaukowej książki "Od pyłu do życia" biorącej na celownik zwłaszcza temat formowania naszego Układu Słonecznego i zjawisk w nim zachodzących. Autorzy pracy - John Chambers i Jacqueline Mitton podjęli próbę zebrania w całość wiedzy o dotychczasowych odkryciach astronomów oraz akcentując kwestie dotąd jeszcze nierozwiązane, a dzięki rozdziałom zawierającym także dokonania sondy New Horizons, której przelotem nad Plutonem ekscytowaliśmy się tu wspólnie zaledwie trzy lata temu, mamy do czynienia z pozycją bardzo aktualną. Niniejszy blog dołączył do grona patronów medialnych książki, a dziś w ramach kolejnego tekstu zapraszam na jej recenzję.

Opierając się na historii astronomii i najnowszych odkryciach w dziedzinie astrofizyki i nauk planetarnych, Dr John Chambers - astronom i planetolog na Wydziale Magnetyzmu Ziemskiego w Instytucie Naukowym Carnegie w Waszyngtonie i Jacqueline Mitton - astronom, pisarka i popularyzatorka nauki, absolwentka Uniwersytetu Oksfordzkiego, podjęli próbę przedstawienia efektów obserwacji i misji naukowych dotyczących badań nad ewoluowaniem Wszechświata i powstania Układu Słonecznego.

Jak mglista chmura gazu i pyłu, która towarzyszyła młodej gwieździe ostatecznie przekształciła się w planety, komety, księżyce i asteroidy, które istnieją dzisiaj, w jaki sposób każda z planet uzyskała swoje unikalne cechy, dlaczego niektóre są kamieniste, a inne gazowe, i dlaczego jedna planeta w szczególności - nasza Ziemia - zapewniła niemal doskonałą przystań dla pojawienia się życia - te i wiele innych zagadnień będą przedmiotem rzetelnie opracowanej i przystępnie podanej czytelnikowi książki, która zainteresuje niewątpliwie wielu kierujących nocami głowę do góry ku niezliczonym iskierkom rozsianym po firmamencie, ale czy wszystkim jednakowo - postaram się odpowiedzieć w następnych akapitach.

Planetarne pierścienie nie są zwartymi obręczami, lecz systemami miliardów oddzielnych cząstek wielkości kamieni lub głazów krążących po swoich własnych orbitach wokół planety. Cząstki w obrębie jednego pierścienia zazwyczaj są bardzo ciasno upakowane, więc zderzenia między nimi są powszechnym zjawiskiem. Prędkości kolizji są niskie, uderzenia nie powodują poważnych uszkodzeń. Jednakże redukują one ruchy cząstek w górę i w dół poza płaszczyznę pierścienia, dzięki czemu pierścienie są niezwykle cienkie. Pierścienie Saturna mają średnicę tysięcy kilometrów, za to ich grubość nie przekracza kilku metrów. Planetarne pierścienie są zazwyczaj usytuowane blisko planety, w obrębie promienia Roche'a - odległości, przy której ciało niebieskie nie posiadające siły wewnętrznej zostałoby rozerwane przez przyciąganie grawitacyjne planety. Duże satelity, utrzymywane w całości przez ich własną grawitację, nie mogłyby przetrwać tak blisko planety. Obserwujemy bardzo małe obiekty (maleńkie księżyce) między pierścieniami, a materia, z której są zbudowane, musi być na tyle silnie związana, by nie uległy one rozerwaniu. 

Fragment podrozdziału "Pierścienie" w XII rozdziale "Światy z gazu i lodu".

Tę ponad 400-stronicową pozycję wydawnictwo PWN wydało w sposób bodaj najczęściej stosowany, a więc z minimalistyczną (i w mej ocenie najrozsądniejszą przy takiej objętości) miękką matową okładką, treść zaś podana została dużą czytelną czcionką. Czyta się nad wyraz komfortowo, a to podstawa przy tak obszernym tytule. Jeśli chodzi o fotografie, o co przy recenzjach książkowych lubicie pytać - stety lub niestety mamy tu jak to przeważnie bywa zdjęcia biało-czarne. Wiem, że przy takich wspaniałościach, które są obiektem naszych amatorskich obserwacji i badań autorów książki, materia taka wręcz się prosi o piękne, barwne zdjęcia jeszcze bardziej rozbudzające wyobraźnię i częściowo mogę takie opinie zrozumieć. Tym nie mniej trudno mi tę książkę umieszczać w kategoriach encyklopedii czy poradników dla dopiero potencjalnych astro-amatorów, by wytykać zastosowanie najbardziej podstawowego druku fotografii - bądź co bądź mamy do czynienia z rozbudowaną pracą mogącą pociągać najbardziej tych, którzy w temacie już siedzą i nie potrzebują efektownych dodatków, by się tą dziedziną zainteresować.

Wprawdzie treść, z którą się zetkniemy w trakcie lektury napisana została językiem zrozumiałym - także amatorom, to jednak szczegółowość opisanych odkryć czy badań nad obiektami naszego systemu planetarnego wymaga od czytelnika pewnego obeznania - brak efektownych zdjęć, które tak bardzo cenimy nie wydaje mi się w takim akurat wypadku czymś strasznym jak na przykład w atlasie czy poradniku dla początkujących, gdzie takie samo podejście do sprawy mogłoby być bardziej niezrozumiałe. To jedna z tych pozycji, które najbardziej docenią czytelnicy stawiający na umiejętnie przytoczone dane i opisy procesów zachodzących w przestrzeni kosmicznej, niż spragnieni wizualnych doznań pasjonaci astronomicznej fotografii. Autorzy postanowili podzielić całość na 15 rozdziałów oraz posłowie do wydania z 2017 roku, a aby ukazać z jak szczegółową książką mamy do czynienia, pozwolę sobie wyszczególnić wszystkie z nich:

I. Kosmiczna archeologia

II. Odkrywanie Układu Słonecznego

III. Ewoluujący Układ Słoneczny

IV. Kwestia czasu

V. Meteoryty

VI. Kosmiczna chemia

VII. Narodziny gwiazdy

VIII. Planetarny żłóbek

IX. Światy ze skał i metali

X. Jak powstawał Księżyc

XI. Ziemia kolebka życia

XII. Światy z gazu i lodu

XIII. Co się stało z pasem asteroid

XIV. Na krańcach Układu Słonecznego

XV. Epilog. Paradygmaty, problemy, przewidywania

Posłowie do wydania z 2017 roku

Widać tu zatem pełną kompletność dziedzin dotyczących naszego Układu Słonecznego, natomiast co do zasobu wiadomości można tu mówić o porządnym zebraniu w całość najważniejszych kwestii dotyczących badań nad formowaniem i ewolucją gwiazd, planet, asteroid i pozostałych obiektów naszego kosmicznego podwórka, wzbogaconym o opisy zdecydowanie wykraczające swoją szczegółowością poza podstawowe i najczęściej serwowane informacje.

Równie dogłębnych opisów powstawania takich ciał i procesów zachodzących w Układzie Słonecznym próżno oczekiwać również po coraz słabszych w mej ocenie (może nie mam już tyle szczęścia włączając telewizor) programach dokumentalnych robionych na jedno kopyto, w których kilka gadających głów prześciga się w ilości opowiedzianych odkryć wynoszonych stosowaną przez nich nader entuzjastyczną mową do rangi nie wiadomo jak wysokiej (takie setne "odkrywanie Ameryki"), choć w istocie stanowiących wiedzę, jaka winna być w głowach średnio rozgarniętych absolwentów szkół średnich, czy zbudowanych na zasadzie wyłącznie mocno naciąganych teorii i mnóstwa wątpliwych założeń podawanych jako prawdę jedynie słuszną nie mogącą być obalaną, co stanowi de facto zaprzeczenie nauki. Wszak mówienie we właściwych momentach prostego "sprawdzam" i poznawanie coraz to kolejnych odkryć nie może stać w sprzeczności z obalaniem dotychczasowych faktów, gdy są ku temu wszelkie przesłanki, bo doszlibyśmy do absurdalnej sytuacji, w której nastąpiłoby już tylko sztuczne dopasowywanie nowych elementów układanki do poprzednich, a które straciły sens w obliczu zaktualizowanej wiedzy. W dokumentach czy niektórych audycjach telewizyjnych tego mi często brakuje, a nie zabrakło w omawianej książce - choć nadmieniam, że oceniam ją jako prosty pasjonat, a nie astronom zawodowy.

Reakcje jądrowe wewnątrz czerwonego olbrzyma wytwarzają sporadyczne strumienie neutronów. Ponieważ są to cząstki elektrycznie obojętne, nie są one odpychane przez inne cząstki i łatwo są wychwytywane przez jądra atomowe. Jądra, które przyjmują dodatkowe neutrony, często w efekcie stają się niestabilne, dlatego prędzej czy później rozpadną się, tworząc nowe pierwiastki, zwykle z większą liczbą atomową, zanim pojawi się kolejny neutron. W ten sposób stopniowo powstają coraz cięższe pierwiastki. B²FH* określali ten cykl jako proces s, gdzie "s" pochodzi od angielskiego slow - powolny. Jest to ważne źródło rzadkich ciężkich pierwiastków, w tym technetu. Czerwone olbrzymy zazwyczaj przechodzą kilka gwałtownych wstrząsów w jesieni życia, w miarę jak następują w ich wnętrzu przypadki spalania helu. Podczas tych "przewrotów" węgiel, tlen i cięższe pierwiastki wyprodukowane w procesie s zostają wydobyte z wewnętrznych czeluści gwiazdy na jej powierzchnię. To z tego powodu Paul Merril mógł wykryć technet jako składnik badanej gwiazdy. Duża część tego chemicznie wzbogaconego materiału zostaje wyrzucona w przestrzeń kosmiczną w postaci gazu i maleńkich drobin pyłu, z których uformują się kolejne pokolenia gwiazd.  

* B²FH to zespół naukowców Margaret i Geoffrey Burbidge'owie, Willy Fowler i Fred Hoyle.

Fragment podrozdziału "Produkcja cięższych pierwiastków" w VI rozdziale "Kosmiczna chemia".

Zebrana, bardzo aktualna przynajmniej na dziś dzień, usystematyzowana wiedza w tej książce ma prawo zachwycić tak hobbystę astronomii jak i zawodowca. I choć do amatorów także jest ona adresowana, to śmiem twierdzić, że dla jej właściwego odczytu i zrozumienia nie wystarczy być pasjonatem od dni pięciu czy dwudziestu pięciu. Mimo, że autorzy unikają skomplikowanych wyliczeń, wzorów i żonglerki cyframi mogącej odstraszyć, a całość ma charakter wybitnie popularnonaukowy, trudno mi sobie wyobrażać, że lektura stanie się łatwa w odbiorze w sytuacji, gdy dany czytelnik nie będzie w pewnym stopniu pochłonięty tematyką i dysponujący przy tym jakąś akceptowalną wiedzą. Z tego też względu nie przychylałbym się do ewentualnych haseł spod znaku "książka dla każdego niezależnie od stopnia zaawansowania" - bo przy tym tytule zwyczajnie tak nie jest. To oczywiście zaleta, jeśli teoretyczne podstawy mamy za sobą.

Książkę tę - za opisem widniejącym na tylnej okładce - można istotnie traktować za obowiązkową pozycję dla wszystkich miłośników Kosmosu - właśnie za sprawą zgrabnie podanej wiedzy w dużej ilości, wzbogaconej kilkunastoma tabelami, wykresami, diagramami czy fotografiami, wiedzy zebranej w całość i zawsze dostępnej na wyciągnięcie reki w domowej biblioteczce (tak, uwielbiam to właśnie teraz w dobie Internetu), ale też mającej prawo wydać się zbyt ciężką i zaawansowaną na start dla kogoś od niedawna dopiero interesującego się Układem Słonecznym, zwłaszcza gdy to zainteresowanie przejawia się wyłącznie ku praktycznemu wymiarowi obserwacji astronomicznych - "patrzeniu dla patrzenia" i jak to nazywam pustym efekciarstwie - bez pogłębiania znajomości obiektów czy procesów, których za wykorzystaniem naszych lornetek czy teleskopów jesteśmy świadkami. W takim przypadku ładniej prezentujące się barwne wydania encyklopedyczne spod znaku atlasów nieba i kosmosu, może i znacznie bogatsze w zagadnienia - bo zwykle wykraczające poza Układ Słoneczny, lecz ograniczające się do prostszych i mniej wnikliwych opisów, będą lepszym pomysłem.

Najstarsza powierzchnia Charona składa się głównie z lodu wodnego. Region uchwycony przez sondę New Horizons przecięty jest wyjątkowo długim kanionem na północ od równika, podobnym do Valles Marineris na Marsie. Gładkie równiny rozciągające się na południe od kanionu mają około 4 miliardów lat. Obie struktury mogły powstać wówczas, kiedy woda w stanie ciekłym we wnętrzu Charona zamarzła i spowodowała pękanie skorupy. Pluton i Charon prawdopodobnie uformowały się w wyniku potężnego zderzenia między dwoma dużymi ciałami, zbliżonymi rozmiarami do Ziemi i Księżyca. Średnica gęstość Charona różni się od gęstości Plutona o mniej niż 10%, muszą one zatem zawierać podobne ilości skał. To zwiększa możliwość, że wnętrza zderzających się ciał nie był zbudowane z warstw. Jeśli tak było w istocie, fakt ten mógłby rzucić dodatkowe światło na czas oraz mechanizm formowania się obiektów pasa Kuipera. Mniejsze księżyce Plutona to obiekty odbijające znacznie więcej światła niż podobne ciała w pasie Kuipera, jest zatem bardzo prawdopodobne, że one także wytworzyły się z kosmicznego gruzu pozostałego po gigantycznym uderzeniu. W 2016 roku sonda New Horizons oficjalnie rozpoczęłą długą misję zbadania ciała pasa Kuipera o symbolu 2014U69. Bliskie spotkanie sondy z obiektem wyznaczone jest na 1 stycznia 2019 r. 

Fragment "Posłowia do wydania z 2017 r."

Nie jest to pozycja, którą czyta się jednym tchem od początku do końca - i zdecydowanie nie powinna, w mej ocenie być, jak zawsze zresztą gdy nie mamy do czynienia z fabułą: od ogromu informacji upakowanych w całość ma prawo rozboleć głowa. Nie będę też zalewał, lecz przyznam się wprost, że mi jako amatorowi od dekady regularnie siedzącemu w temacie, nie udało się przeprawić z lekturą na raz, choć też od razu usprawiedliwiam to decyzją podjętą po kilkunastu stronach lektury: widząc z jaką pracą mam do czynienia uznałem, że mimo popularyzatorskiego tonu autorów i informacji serwowanych w sposób naprawdę klarowny z posiłkowaniem się prostymi przykładami znanych wszystkim procesów fizycznych czy chemicznych, których tu na Ziemi czy w atmosferze doświadczamy - jej obszerność i liczba faktów stawia po prostu pod znakiem zapytania sens przeczytania całości na raz bądź jak najszybciej. Mnóstwo wiadomości i elementów warto sobie na spokojnie poukładać w głowie zanim przejdzie się dalej, a do niektórych powrócić w razie potrzeby. Wypada też nadmienić, że do polskiego wydania wdarło się nieco wpadek mniejszej wagi, m.in. w dziale księżycowym, na przykład jak oto sześć misji Apollo umieściło na Srebrnym Globie dwóch astronautów czy literówek, co jest już praktycznie standardem - niezbyt zresztą pożądanym - w oferowanych dziś książkach większości wydawnictw.

Kończąc. Nie zawsze człowiek ma możliwość dokładnego śledzenia wszystkich misji kosmicznych i odkryć w świecie astronomii, nie mówiąc o ich rzetelnym przedstawianiu kolejnym odbiorcom. Tak, biję się w pierś - choć co tu ukrywać, blog to tylko mały procent mojego życia, które niestety bardzo różnie dawkuje ilość czasu, jaki można poświęcić swoim zainteresowaniom, więc aktualne, zwarte w całość wiadomości, podane w postaci takiej właśnie książki, są także dziś, a może zwłaszcza dziś, czymś bardzo wartościowym. Uważam, że ilość wiedzy zawartej w zredagowanych tu opisach autorów czyni z niej pozycję wskazaną do dawkowania sobie stopniowo, aby jej chłonięcie miało sens i aby w głowie rzeczywiście coś po lekturze zostało. Sięgając po tę pozycję warto wiedzieć, że otrzymujemy wprawdzie nadal popularnonaukową treść nie wymagającą od czytelnika dyplomu magistra astronomii, jednak zauważalnie wykraczającą poza standardowe opisy obiektów Układu Słonecznego i procesów w nim zachodzących często spotykanych w atlasach czy programach dokumentalnych. To solidna, czerpiąca nie tylko z astronomii, ale też chemii i fizyki lektura, godna miejsca na domowej półce, jeśli tylko walory obserwacji planet i zjawisk w naszym kosmicznym otoczeniu, jakich amatorsko dokonujemy, zechcemy wzbogacić o szeroką i szczegółową wiedzę na temat procesów, których nawet jako zwykli pasjonaci bywamy świadkami.

Nie da się ukryć, że po przeczytaniu tejże pozycji, przy następnych obserwacjach pod gołym niebem, kiedy to zarywając noc będziemy wypatrywać teleskopem coraz to innych struktur w pasach atmosfery Jowisza, podziwiając pierścienie Saturna, czy patrząc lornetką na kratery rozsiane po Srebrnym Globie, nasza świadomość na co tak naprawdę spoglądamy będzie wyraźnie pełniejsza, wiedza bogatsza, a wyobraźnia pracująca jeszcze silniej, niż dotychczas.

Od pyłu do życia / Tyt. oryg. From Dust to Life: The Origin and Evolution of Our Solar System

Autorzy: John Chambers, Jacqueline Mitton

Premiera 10.10.2018

Wydawnictwo PWN

Okładka miękka

Stron: 415

Wydawnictwu Naukowemu PWN dziękuję za otrzymany egzemplarz i możliwość zrecenzowania książki.

  f   Bądź na bieżąco z tekstami, zjawiskami astronomicznymi, alarmami zorzowymi i wszystkim co ważne dla amatora astronomii - dołącz do stałych czytelników bloga na Facebooku, obserwuj blog na Twitterze bądź zapisz się do subskrybentów kwartalnego Newslettera.