199907_stad_pochodza_slonca.pdf

NAUKA I LUDZIE

ASTRONOMIA

Std pochodz s¸oÄca

Gwiazdy z planetami

prawdopodobnie maj

wi«cej pierwiastkw ãci«ýkichÓ

STREFA PLANETOGENEZY

nomowie odkryli pierwsze pla-

nety wok¸ gwiazd podobnych

do S¸oÄca, wielu z nich zacz«¸o rozwa-

ýa ten fakt na gruncie filozoficznym.

Ziemia wraz z reszt rodziny s¸onecz-

nej Ð stwierdzali Ð nie wyrýnia si« ni-

czym z planetarnego t¸umu, a juý z pew-

noæci nie jest ærodkiem Wszechæwia-

ta. ãTo, co widzimy Ð powiedzia¸ ww-

czas Robert Brown ze Space Telescope

Science Institute Ð to ukoronowanie hi-

storii myæli, ktr zapocztkowa¸ przed

500 laty Miko¸aj Kopernik.Ó

Blisko 18 zlokalizowanych bezspor-

nie æwiatw Ð mniej wi«cej jeden na 20

obserwowanych gwiazd podobnych do

S¸oÄca Ð to wystarczajco duýo planet,

by astronomowie mogli zweryfikowa

swoje stwierdzenie. Ich odkrycia pod-

kopa¸o utrzymujce si« od dziesi«ciole-

ci przekonanie o tym, jak powinien wy-

glda prawdziwy uk¸ad planetarny:

po¸owa jego planet krýy niezwykle bli-

sko swych s¸oÄc, druga zaæ Ð podýa po

wyd¸uýonych orbitach nie spotykanych

w naszym Uk¸adzie S¸onecznym. Lecz

mniej znana jest inna zagadka Ð nie wy-

jaænione prawid¸owoæci w sk¸adzie che-

micznym gwiazd macierzystych.

W 1997 roku Guillermo Gonzalez

z University of Washington odkry¸ wraz

z kolegami, ýe pierwsza grupa tych

gwiazd charakteryzowa¸a si« niezwy-

kle wysokim st«ýeniem wi«kszoæci pier-

wiastkw ci«ýszych od helu, nazwanych

przez astronomw ãmetalamiÓ. Z 12

gwiazd, ktrych danymi dysponowa¸,

10 mia¸o zawartoæ tych metali powy-

ýej æredniej. Istotnie, kilka z nich nale-

ýy do najbardziej bogatych w metale

gwiazd w tym rejonie Galaktyki Ð trzy-

krotnie przekraczaj zasoby S¸oÄca, i tak

juý w nie wzbogaconego.

Astronomowie zazwyczaj zaniedby-

wali wp¸yw, jaki planeta mog¸aby wy-

wiera na swoj gwiazd«. Lecz jeæli

wzbogacenie w metale ma zwizek z ist-

nieniem planet, trzeba b«dzie zrewido-

wa zarwno teorie powstawania pla-

net, jak i ewolucji gwiazd. Zgodnie

z jedn z hipotez planety nigdy si« nie

TOR SüOÁCA

STREFA PLANETOGENEZY jest by moýe jedynym rejonem Galaktyki,

w ktrym powstaj planety i to nadajce si« do zaistnienia ýycia.

utworz, jeæli gwiazda i otaczajcy j

dysk gazowo-py¸owy nie zawieraj kry-

tycznej masy metali Ð w przybliýeniu

rwnej iloæci wyst«pujcej w naszym

Uk¸adzie S¸onecznym. Pierwiastki te nie

tylko tworz skaliste planety i skaliste

jdra planet olbrzymw gazowych, ale

rwnieý znacznie wydajniej wypromie-

niowuj ciep¸o i dzi«ki temu dostarcza-

j podstawowego mechanizmu ch¸odz-

cego dysk.

Jeæli planety potrzebuj dodatkowej

dawki metali, by w ogle powsta, ob-

szar ich wyst«powania powinien ogra-

nicza si« do wewn«trznych rejonw

Galaktyki, gdzie zsyntetyzowanych zo-

sta¸o wystarczajco duýo metali przez

nast«pujce po sobie generacje gwiazd.

Gonzalez bierze rwnieý pod uwag«

moýliwoæ, ýe aby w uk¸adach plane-

tarnych mog¸o zaistnie ýycie, nie po-

winno wyst«powa w nich zbyt duýo

metali, inaczej by¸yby stale bombardo-

wane okruchami skalnymi lub miotane

na wszystkie strony przez wzajemne

oddzia¸ywania planet. W Galaktyce mu-

si zatem istnie wska ãstrefa planetoge-

nezyÓ, mniej wi«cej w po¸owie drogi do

kraÄcw dysku galaktycznego, gdzie

cz«stotliwoæ wybuchw supernowych

oraz bliskich spotkaÄ gwiazd ze sob

jest takýe ma¸a. Ze wszystkich gwiazd

w ssiedztwie S¸oÄca jedynie ono po-

dýa po prawie idealnej orbicie we-

wntrz tej strefy.

Niektrzy astronomowie odnosz si«

jednakýe do tej hipotezy sceptycznie.

Douglas Lin z University of California

w Santa Cruz zauwaýa, ýe g«stoæ me-

tali w granicach naszego Uk¸adu S¸o-

necznego zmienia si« od orbity Merku-

rego do Neptuna milion razy. Niewielka

nadwyýka metali powinna zosta zni-

weczona przez wyst«pujce juý rýni-

ce wewn«trzne.

Lin i inni skupili si« na hipotezie alter-

natywnej Ð mianowicie, ýe wysoka za-

wartoæ metali jest raczej skutkiem, a nie

przyczyn powstawania planet. Plane-

ty przysuwajce si« do swych gwiazd

musia¸y przemieæci si« do ærodka

z pierwotnych pozycji. A moýe niekt-

re, podýajc po spirali, wpad¸y na

gwiazdy macierzyste? Cho moýe wy-

dawa si« nieprawdopodobne, ýe po-

ch¸anianie marnej planety ma wp¸yw

na sk¸ad ca¸ej gwiazdy, metale z by¸ej

planety powinny skupia si« w pobliýu

powierzchni gwiazdy typu s¸oneczne-

go. åcigni«cie kilku Jowiszw spowo-

dowa¸oby zauwaýaln rýnic« w obser-

wowanej zawartoæci metali. Takýe

komety i planetoidy powinny dostar-

cza odpowiedni ich iloæ Ð s to co

å WIAT N AUKI Lipiec 1999 9

G dy trzy i p¸ roku temu astro-

W SKRîCIE

prawda drobniejsze kski, lecz wyst«-

puj bardzo obficie.

Wch¸oni«te cia¸a wnosz ze sob tak-

ýe moment p«du, ktry powinien mie

szczeglnie silny wp¸yw na starsze gwiaz-

dy, powodujc ich szybsze wirowanie i

wyrzucanie gazu. Mario Livio ze Space

Telescope Science Institute szacuje, ýe

mniej wi«cej jedna na 20 starszych gwiazd

wykazuje oznaki przetrawienia globu, co

zgadza¸oby si« z wartoæciami podawa-

nymi przez ¸owcw planet.

Oprcz tendencji do zwi«kszonej

zawartoæci metali wyst«puje jeszcze je-

den zastanawiajcy znak rozpoznawczy

gwiazd utrzymujcych planety: niedo-

statek litu. Gdy w 1997 roku Geoffrey

W. Marcy i R. Paul Butler z San Franci-

sco State University oraz William Co-

chran i Artie Hatzes z University of Te-

xas w Austin odkryli planet« krý-

c wok¸ jednej z gwiazd w uk¸adzie

podwjnym 16 Cygni, zauwaýyli, ýe

gwiazda ta zawiera¸a o wiele mniej litu

niý jej pozbawiona planety bliniaczka.

Na razie jednak prawid¸owoæ doty-

czca litu nie zosta¸a potwierdzona w in-

nych przypadkach.

Chcc zg¸«bi tajemnic« p¸odnoæci nie-

ktrych gwiazd oraz ja¸owoæci innych,

Cochran zamierza poszukiwa planet

w prbce specjalnie wybranej do badaÄ

z powodu obfitoæci metali. Tymczasem

badacze nie ustaj w dýeniu do g¸w-

nego celu: odkrycia w pe¸ni rozwini«te-

go uk¸adu planetarnego. Jedynie on roz-

wia¸by Ð albo potwierdzi¸ Ð istniejce od

dawna wtpliwoæci, czy te cia¸a s rze-

czywiæcie planetami, czy teý raczej br-

zowymi kar¸ami o bardzo ma¸ej masie

(ktre powstaj w inny sposb i nie po-

winny znajdowa si« w takich uk¸a-

dach). Tak czy owak, wyglda na to, ýe

S¸oÄce nie jest tak sobie ma¸, niepo-

zorn gwiazdk po¸oýon w niemod-

nym koÄcu Galaktyki. Zdolnoæ do po-

siadania planet, w dodatku nadajcych

si« do zamieszkania, nie musi by we

Wszechæwiecie taka powszechna.

George Musser

Lasery atomowe i powolne æwiat¸o

Jak donosi Science z 12 marca br.

William D. Phillips i jego koledzy z National

Institute of Standards and Technology

wykonali kierunkowy laser atomowy.

Zacz«li od wytworzenia kondensatu

BosegoÐEinsteina (ultrazimnego zbioru

atomw, ktry zachowuje si« jak jeden

ogromny atom), po czym oæwietlili go dwiema

wizkami laserowymi. Lasery optyczne,

ktre rýni¸y si« nieco cz«stotliwoæci æwiat¸a,

przekaza¸y atomom p«d. Naukowcy odpalali

laser atomowy impulsami laserw optycznych.

Atomy by¸y emitowane w paczkach lub cig¸ymi

strumieniami. Z kolei Lene Vestergaard Hau

i jego koledzy z Harvard University donieæli

w Nature , ýe kondensat BosegoÐEinsteina

wykorzystali w eksperymencie, w ktrym

EPIDEMIOLOGIA AIDS

p¸ciow. Dane opublikowane w sierp-

niu 1995 roku by¸y zaskakujce: grupa

poddana leczeniu wykazywa¸a niýsz

o 38% cz«stoæ zakaýenia HIV niý gru-

pa kontrolna. Program ten okaza¸ si«

rwnieý op¸acalny w porwnaniu z in-

nymi wariantami polityki zdrowotnej,

na przyk¸ad szczepieniem dzieci.

Wyniki kolejnego badania, rozpocz«-

tego w 1994 roku, ktre opublikowano

w Lancet w lutym br., by¸y odmienne.

Wed¸ug tego samego schematu na-

ukowcy przebadali miejscow ludnoæ

w okr«gu Rakai w Ugandzie. Kaýdemu

doros¸emu, ktry wyrazi¸ na to zgod«,

w¸cznie z osobami zakaýonymi bezob-

jawowo, zaproponowano leczenie. Mi-

mo znacznego obniýenia cz«stoæci wy-

st«powania chorb przenoszonych dro-

g p¸ciow nie odnotowano spadku

zakaýenia HIV.

Naukowcy prowadzcy te badania

sdz, ýe jest ma¸o prawdopodobne, by

pope¸niono b¸«dy w projekcie prby lub

podczas badaÄ kontrolnych. Badaniem

obj«to ponad 80% doros¸ych, wærd kt-

rych wi«cej niý 90% poddanych by¸o le-

czeniu. Naukowcy mog jedynie wysu-

wa hipotezy dotyczce przyczyn tak

rýnych danych.

Na podstawie wynikw badaÄ w

okr«gu Rakai Maria J. Wawer z Colum-

bia University School of Public Health

i z Johns Hopkins University zauwaýa,

ýe chociaý dla poszczeglnych osb ry-

zyko zakaýenia HIV jest podwyýszone

w przypadku jednoczesnego zakaýenia

chorobami przenoszonymi drog p¸cio-

w, to w ca¸ej populacji efekt leczenia

Emisja atomw

Trudna profilaktyka

Leczenie chorb

przenoszonych drog p¸ciow

moýe nie powstrzyma

szerzenia si« HIV

spowolnili æwiat¸o do pr«dkoæci 17 m/s, czyli

oko¸o 60 km/godz (w prýni æwiat¸o porusza si«

z pr«dkoæci 299792458 m/s). Laserem

ãsprz«gajcymÓ oæwietlili nieprzezroczysty

kondensat BosegoÐEinsteina i nast«pnie

strzelili w niego drug wizk laserow,

oddzia¸ujc ze æwiat¸em lasera sprz«gajcego

i z tymýe oærodkiem w procesie, nazywanym

elektromagnetycznie wymuszon

przezroczystoæci. W rezultacie, wprawdzie

powoli, 25% æwiat¸a drugiego lasera przesz¸o

przez uk¸ad. T metod moýna b«dzie

spowolni æwiat¸o do pr«dkoæci 37 m/godz.

ukowcy obserwowali silny

zwizek mi«dzy zakaýeniem

HIV a innymi chorobami przenoszony-

mi drog p¸ciow. Osoby dotkni«te ty-

mi ostatnimi s co najmniej 2Ð5 razy bar-

dziej naraýone na zakaýenie HIV

podczas stosunku p¸ciowego, natomiast

zakaýone jednoczeænie HIV i innym

czynnikiem etiologicznym cz«æciej prze-

kazuj HIV osobie zdrowej. Aby wi«c

ograniczy szerzenie si« HIV, zaj«to si«

przede wszystkim chorobami przeno-

szonymi drog p¸ciow. Jednak ostat-

nio przeprowadzone badanie kliniczne

wykaza¸o, ýe zwalczanie ich nie zmniej-

sza ryzyka zakaýeÄ HIV.

Ograniczanie rozprzestrzeniania si«

AIDS przez zwalczanie chorb przeno-

szonych drog p¸ciow uzasadniaj wy-

niki pierwszej randomizowanej prby,

w ktrej badano zwizek mi«dzy tymi

jednostkami chorobowymi. Rozpocz«te

w 1991 roku w wiejskim rejonie Mwan-

za w Tanzanii badania miejscowej lud-

noæci polega¸y na dostarczaniu lekw

chorym oraz szkoleniu personelu me-

dycznego w zakresie leczenia objawo-

wych zakaýeÄ przenoszonych drog

Protony przywracajce wzrok

W lutym br. na forum w Uniwersytecie

Hamburskim naukowcy z Loma Linda

University Medical Center przedstawili

obiecujce doniesienie na temat zastosowania

wizek protonw do leczenia wysi«kowego

zwyrodnienia plamki ý¸tej, ktre jest g¸wn

przyczyn utraty wzroku osb w podesz¸ym

wieku. Schorzenie to polega na nadmiernym

wzroæcie naczyÄ krwionoænych

w ærodku siatkwki tuý za ý¸t plamk

i wystpieniu krwawienia. Zlikwidowanie

nieszczelnoæci za pomoc lasera, jedynej

dotd skutecznej terapii, prowadzi, niestety,

do uszkodzenia tych cz«æci siatkwki, przez

ktre przechodzi wizka æwiat¸a. Natomiast

protony mog mie energi« nieszkodliw

dla obliczonej iloæci tkanki, przez

ktr przenikaj. Protony zatrzymuj si«

dopiero u celu, gdzie ich energia zostaje

spoýyta na koagulacj« nieszczelnoæci.

T metod moýna opanowa chorob«

w 89% przypadkw. Zatrzymanie rozwoju

choroby wyst«puje u 65% pacjentw.

Cig dalszy na stronie 12

10 å WIAT N AUKI Lipiec 1999

O d pocztku epidemii AIDS na-

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: