Saules aptumsumi, radīšanas pīlāri un tāla pagātne - ko kosmosā saredz latviešu astronoma acs?

Arī latvieši dod savu artavu astronomijas atklājumos. “Parasti lielākās iespējas ir tiem, kam ir lielākie un modernākie teleskopi, bet tādu ir visai maz. Virkne astronomu pārbauda dažādas teorijas ar mazāka kalibra teleskopiem, un šajā grupā ir arī mūsējie, kuri strādā Baldonē ar Šmita teleskopu. Latviešu astronomi īpaši pēta vecas zvaigznes, kurās ir diezgan daudz oglekļa.” 

Latvijas vārds arī kosmosā

Jau kopš 2008. gada astronoms Ilgmārs Eglītis meklē asteroīdus ar Šmita teleskopu, fotografē debesis un pēc tam attēlus apstrādā. Lielākā daļa ir zināmi, jo katalogos jau reģistrēts 300 000 asteroīdi. “Bet reizēm gadās atklāt kādu jaunu asteroīdu, kuru neviens nav pamanījis. Tad ir svarīgi saprast, kā tas lido, vai nav no tiem, kas var pielidot Zemei tuvu un nav potenciāli bīstams. Šādā veidā Baldones observatorijā 15 gadu laikā ir atklāti vairāk nekā 60 asteroīdi,” stāsta Vilks.

Atklājēji asteroīdiem var piešķirt savus nosaukumus, tādējādi kosmosā ir vairāki ar latviešu vārdiem. “Pats jaunākais ir 2017. gadā atklātais Lufonds, nosaukts par godu Latvijas Universitātes fondam, kas piešķir līdzekļus dažādiem projektiem, tajā skaitā Baldones observatorijai. Vēl viens asteroīds ir Latuni. Es brīnījos, ko tas nozīmē, bet tad uzzināju, ka tā ir Latvijas Universitāte saīsinājumā,” atklāj Vilks.

Vēl ir Rīga, Latvija, Krišbarons, Vija Artmane, Vasks par godu komponistam Pēterim Vaskam, Mitau par godu Jelgavai, Kurland, dažādu astronomu vārdos nosauktie. “Kosmosā mēs, latvieši, arī esam ierakstījušies,” lepojas Vilks.

Kosmiskie slepkavas

Laiku pa laikam izskan brīdinājumi, ka Zemē var ietriekties asteroīds. Tas noticis jau ne reizi vien, pēdējā lielā katastrofa pirms 66 miljoniem gadu iznīcināja dinozaurus. Februārī astronomi prognozēja, ka 2032. gadā iespējama sadursme ar asteroīdu 2024 YR4, kuru diametrs ir 40 līdz 90 metru. Tas gan ne tuvu nav tik milzīgs kā dinozauru slepkava, tomēr sekas būtu.

“Par šo konkrēto asteroīdu sākotnējie novērojumi rādīja, ka pastāv 4% varbūtība, ka tas ietrieksies Zemē, kas ir pēdējā gadsimta novērojuma vēsturē vislielākais skaitlis,” norāda Vilks. “Vēlākie novērojumi kopš pavasara vieš mierinājumu – tas tomēr lidos garām, iespējams, trāpīs Mēnesim, kas radīs “nelielu uguņošanu”. 

“Ja uz Zemes krīt šāda izmēra asteroīds, tas var radīt reģionālus postījumus. Izveidotos krāteris vairāku kilometru diametrā, apkārt būtu izmestā viela vairāku desmitu kilometru attālumā, triecienvilnis un ugunsgrēki, kas var nopostīt vienu valsts rajonu,” stāsta Vilks. 

Tomēr mūsdienās pastāv arī iespēja šādu asteroīdu atvairīt. “Var mēģināt sūtīt kosmisko misiju, kas to novirza. Drusku pagrūst sāņus, lai aizlido garām,” saka astronoms. 2022. gada septembrī NASA misijā DART (Double Asteroid Redirection Test) tas bija veiksmīgi paveikts pirmo reizi cilvēces vēsturē. Pētnieki ietrieca zondi Dimorphos virsmā, aptuveni 160 metru lielā bluķī, kas riņķo ap lielāku asteroīdu Didymos. Rezultātā Dimorphos riņķojums samazinājās par 33 minūtēm.

Gabaliņš no Mēness

Problēma ir, ka, neraugoties uz daudzajām observatorijām un teleskopiem, ne visas briesmas var laikus pamanīt. 2013. gada februārī Sibīrijā 30 kilometru augstumā virs Čeļabinskas uzsprāga meteorīts. Tas bija 17 līdz 20 metru liels, sprādziena jauda atbilda 30 Hirosimām, triecienvilnis izsita daudzus logus.

Ja kosmosa akmens ir izmērā līdz 30 metriem, tas uzsprāgst gaisā. Ja lielāks par 60 metriem, sasniegs Zemes virsmu un izsitīs krāteri. “Čeļabinskas gadījumā cilvēki redzēja lidojam uguns bumbu un gāja pie logiem skatīties, kas notiek. Tajā brīdī no meteorīta sprādziena, kas notika lielā augstumā, atvēlās triecienvilnis un izsita stiklus. Apmēram 1500 cilvēku savainojās no stikliem. Ja viņi nebūtu bijuši pie logiem, viss būtu bijis kārtībā. Šāda mēroga notikums var atkārtoties arī nākotnē.” 

No Čeļabinskas meteorīta paliekām Vilks ir pamanījies dabūt mazu daļiņu, pasūtot to internetā par 20 eiro. “Ir gana daudz meteorītu, kas ir ļoti vērtīgi savu īpašību dēļ. Mums Latvijas Universitātes muzejā ir gabaliņš no Mēness, tikai puse grama, kripatiņa, bet tas maksā ap 200 eiro,” atklāj pētnieks. 

Mēness ieži nokļuvuši uz Zemes, meteorītiem ietriecoties mūsu pavadonī, tādā veidā pie mums nonāk arī gabaliņi Marsa. “Tādi uz Zemes ir zināmi tikai daži desmiti kilogramu, un Marsa ieži ir vērtīgāki par zeltu,” piebilst Vilks.

Kad uz Marsu?

Un kad cilvēks varētu reāli nokalt gabalu no Marsa klintīm? Runā, ka pasaulē bagātākais cilvēks Īlons Masks vēlas nomirt uz Sarkanās planētas. Pašlaik top Starship kosmosa kuģis, 18. jūnijā Teksasā kārtējā izmēģinājuma laikā gan atkal eksplodēja raķete Starship 36, neviens cilvēks nav cietis. Maijā raķete Starship izmēģinājuma laikā uzsprāga virs Indijas okeāna.

Šī ir pasaulē lielākā un spēcīgākā raķete, to veido aptuveni 70 metrus gara nesējraķete Super Heavy un ap 50 metru gara augšējā daļa, ko arī dēvē par Starship. Tā paredzēta pirmajiem astronautiem, kas izkāps uz Mēness kopš 1972. gada, un potenciāli arī ceļojumam uz Marsu. 

Neraugoties uz neveiksmēm, Vilks domā, ka pēc pāris gadiem šis kosmosa kuģis spēs veiksmīgi aplidot Zemi un arī sasniegt Marsu. “Jautājums ir, kuri būs tie drosminieki, kas uzdrošināsies to darīt, jo lidojums būs ilgs, pa ceļam var gadīties Saules vētra, kas atnesīs spēcīgu radiāciju un var būt dzīvībai bīstama. Un, kad aizlido, ir jāatgriežas arī atpakaļ.” Vēl jāatrisina daudz dažādu tehnisku problēmu, bet Vilks paredz, ka pirmais cilvēks uz Marsa būs 2035. gadā.

Kosmiskā izgāztuve

Un nemaz nevajag meteorītus, Visuma izpēte rada kosmiskos atkritumus, un reizēm uz Zemes kaut kas arī nokrīt. 10. maijā Indijas okeānā 500 līdz 600 kilometru no Indonēzijas iegāzās 1972. gadā orbītā palaistā PSRS zonde Kosmos‑482, kam vajadzēja sasniegt Veneru, taču kļūdas dēļ tā palika orbītā ap Zemi. Ap pustonnu smagais titāna korpuss atmosfērā nesadega, taču, par laimi, nenokrita apdzīvotā vietā.

19. februārī kosmosa entuziastus pārsteidza uguns lode virs Polijas, Vācijas, Dānijas un Lielbritānijas – tā bija SpaceX raķetes Falcon 9 otrā pakāpe, kuras atlūzu, ap pusotru metru garu un vairāku simtu kilogramu svarā, vēlāk atrada Polijā pie Poznaņas.

Pagājušā gada beigās Kenijas dienvidaustrumos kāda ciema iedzīvotāji izdzirdēja sprādzienu un uz zemes atrada divarpus metru diametrā lielu metāla gredzenu, nokaitētu karstumā sarkanu. Tas svēra ap pustonnu, secināts, ka šī ir daļa no kosmosa raķetes, iespējams, no Eiropas Kosmosa aģentūras Ariane.

“Laimīgā kārtā ne uz galvas. Tā kā uz Zemes ir diezgan daudz okeānu, lielākoties viss nokrīt tur, bet šad tad gadās arī citādi. Sauszeme ir liela, nevienam cilvēkam nekas nav trāpījis, bet tas notiks,” uzskata Vilks. 

Satelītu kļūst arvien vairāk, turklāt “tagad visi kā traki taisa sev lielas satelītu konstelācijas internetam un citam nolūkiem”. “Mana prognoze, ka tuvāko 20 gadu laikā diemžēl uz Zemes kāds cilvēks ies bojā, tāpēc ka viņam uzkritīs kosmiska atlūza,” atklāts ir pētnieks.

Noslēpumainie melnie caurumi

Vieni no interesantākajiem objektiem Visumā ir melnie caurumi, no kuriem neizkļūst ārā nekas, pat gaisma. “Ja tas nolidotu tuvu garām Zemei, būtu spēcīga gravitācijas iedarbība. Tāpat kā Mēness uz Zemes jūrās un okeānos rada paisumu un bēgumu, tikai ar melno caurumu būtu daudz spēcīgāk,” teic astronoms. 

Sekas būtu atkarīgas no melnā cauruma, kas, iespējams, liktu “okeāniem aiziet pa gaisu”. “Nekas labs no melnā cauruma nebūtu gaidāms. Mēs to neredzētu, tas ir objekts dažu kilometru lielumā, tik vien varētu redzēt, ka zvaigznes aizsedz melns laukums pie debesīm,” skaidro Vilks. Jāsaka, ļoti labi, ka Zemes tuvumā neviena melnā cauruma nav.

Neviens nezina, kas notiek tā vidū, taču ir skaidrs, ja cilvēks mēģinātu tajā iekļūt, viņš tiktu sarauts gabalu gabalos. “Ir vajadzīga jauna fizika, jauns Einšteins, lai aprakstītu, kas tur notiek,” piebilst Vilks.

Galīgs vai bezgalīgs?

Saskaņā ar Lielā sprādziena teoriju Visums sācies pirms nepilniem četrpadsmit miljardiem gadu no neiedomājami sablīvēta punkta, kad nebija ne telpas, ne laika. Vilku visvairāk saista jautājums, vai Visums ir bezgalīgs vai tomēr galīgs.

Tā vien šķiet, ka tuvākajā laikā atbildes nebūs, bet zinātnieki ir noskaidrojuši, ka izplešas pati telpa. “Mēs esam pieraduši iztēloties, ka izplešas kaut kas. Mēs varam piepūst balonu istabas lielumā, tās būtu tās robežas, bet ar Visuma izplešanos izplešas pati telpa,” saka Vilks.

Salīdzinājumam, divi cilvēki sēž vienā istabā, paši nekļūst lielāki, bet laika gaitā pati ēka un visas istabas izplešas. Un, kad cilvēks vēlas doties prom, viņam līdz izejai būs jāiet tālāk, nekā atnākot. “Visuma uzbūve ir sarežģītāka nekā tas, ko māca skolās par ģeometriju,” teic astronoms.

Dzīvība kosmosā

Pašlaik nevienam nav pilnīgas sapratnes, kā dzīvība radās uz Zemes. “Varbūt tā ir atnesta no citurienes vai arī tiešām izveidojusies uz Zemes, to skaidri pateikt nevarēs vismaz tuvākajos desmitos gadu,” lēš Vilks.

Vai ir dzīvība citur kosmosā – šis jautājums nodarbina cilvēci jau ļoti ilgu laiku. Pašlaik šķiet, ka uz šo jautājumu var atbildēt, ja meklē pasaules, kur ir šķidrs ūdens, skābeklis un organiskās vielas. Astrobiologi to sauc par Zeltmatītes zonu, kur planēta atrodas no savas zvaigznes dzīvībai piemērotā attālumā, līdzīgi kā mūsu Zeme.

Nosaukums cēlies no angļu pasakas Goldilocks and the Three Bears (Zeltmatīte un trīs lāči), kur meitene izvēlas putru, kas nav ne par karstu, ne par aukstu. Tāpat arī planēta nav ne pārāk tuvu zvaigznei, ne pārāk tālu. Protams, ir arī citi faktori. “Organismiem ir vajadzīgs skābeklis, bet izrādās, ir gana daudz organismu uz Zemes, kuriem to nevajag. Tie izmanto citas ķīmiskās vielas, lai iegūtu enerģiju,” atgādina Vilks. Pēdējos 30 gados ir atklāts ap 6000 planētu pie citām zvaigznēm, un niecīga daļa izmērā ir līdzīgas Zemei un ar šķidru ūdeni. “Ir zināmas tikai desmit tādas planētas, kas ir pietiekami līdzīgas Zemei, kur teorētiski var būt dzīvība. Bet mēs to nevaram pārbaudīt, teleskopi nav tik jaudīgi, lai ieraudzītu kādas dzīvības darbības pēdas,” atzīst Vilks.

Debesīs redzam tālu pagātni

Turklāt tas, ko redzam debesīs, ir pagātne, nevis tagadne. “Ja mēs runājam par Visuma tuvējo daļu, tad nav tik traki, kavēšanās ir daži desmiti, simti gadu – laiks, kas ir vajadzīgs gaismai, lai atnāktu līdz mums no tuvākajām zvaigznēm,” norāda Vilks. No tuvākās, neskaitot mūsu Sauli, Proksima Centaura mūs šķir 40 triljoni kilometru jeb 4,24 gaismas gadi. Šai zvaigznei ir vismaz divas planētas, viena riņķo dzīvībai labvēlīgā attālumā.

Mūsu tuvākā lielākā galaktika ir Andromedas galaktika, divarpus miljonu gaismas gadu attālumā. “Tas nozīmē, ja astronoms skatās galaktikā, “o, tur uzliesmoja kāda zvaigznīte”, tas ir noticis pirms divarpus miljoniem gadu, un tikai tagad tā gaisma atnākusi pie mums,” skaidro Vilks. Tātad tas noticis tālā senatnē, kad cilvēks kā suga vēl nepastāvēja.
“Ko jūs teiksiet par 13 miljardiem gadu, tik tālu astronomi spēj ieskatīties Visumā – gaismā, kas nāk no tālākām galaktikām,” piebilst Vilks. Ja pastāvētu kāda cita civilizācija, gudrāka par mums, viņi būtu mūs apciemojuši – fizikas likumi visiem ir vienādi. “Mūs ierobežo gaismas ātrums, kuru nevaram pārsniegt, viņi nevar tā vienkārši pie mums atlidot un paspiest roku vai taustekli, vai nu kas viņiem tur būtu,” pasmaida Vilks.

Maska raķetes jauc prātu

Tomēr cilvēki debesīs mēdz redzēt nesaprotamas parādības, kuras nereti pieraksta citplanētiešiem. Pērn martā virs Latvijas un citviet Eiropā daudzus pārsteidza dīvaina optiska parādība. Vēlāk atklājās izskaidrojums – izplūdusi degviela no kārtējās Īlona Maska SpaceX raķetes. Arī Starlink pavadoņi reizēm jauc prātu.

Problēma ir, ka “cilvēki, kad ierauga kādu objektu, parasti to fotografē vai uzfilmē, pacenšas pievilkt klāt, un parādās neskaidrs bumbulis, par kuru nekas nav zināms – ne kurā virzienā, ne kādā augstumā, ne cik spožs”. Ja būtu vairāk informācijas, astronomi varētu šādus gadījumus identificēt. Vilks uzskata, ka 99,9% gadījumu ir loģisks izskaidrojums, atlikušais 0,1% gan pilnībā neizslēdz NLO esamību.

Kad debesīs izslēdz lampu

Vilku debesīs visvairāk pārsteidz pilnie Saules aptumsumi. “Sākot ar 1999. gadu, esmu skatījis kādus piecus. Ir speciāli jābrauc, lai tos redzētu, un esmu devies uz Austrāliju, Indonēziju, Keniju, Meksiku un citur. Tas ir grūti aprakstāms moments,” atzīst astronoms.

Arī šogad itin nesen, 20. martā, bija Saules aptumsums, un lielākā daļa to nepamanīja. “Ja tas ir neliels robiņš, mēs neko nesajūtam. Bet, ja Mēness pilnībā aiziet Saulei priekšā, dienas vidū uz pāris minūtēm iestājas dziļa krēsla. Saules disks ir aizsegts kā melns caurums. Apkārt spīd spožs Saules vainags, debesis ir tumši zilas, redzam spožākās zvaigznes, visapkārt vakara blāzma, ne tikai vienā pusē, bet visapkārt. Tas ir tāds fantastisks brīdis, dažas minūtes, kuras vienmēr pārāk ātri paiet, un viss – kā lampu ieslēdz, pāris sekunžu laikā diena ir atpakaļ. Tas ir iespaidīgākais, kas nebeidz pārsteigt.”  Nākamais pilnais Saules aptumsums būs skatāms nākamgad 12. augustā Spānijā, Portugālē, Francijā, Itālijā, Islandē, Grenlandes ziemeļos, Baleāru salās. Latvijā varēs vērot ļoti dziļu daļēju aptumsumu (ap 83%). 2027. gada 2. augustā gaidāms vēl viens daļējs aptumsums (ap 26%). Līdz tiešām pilnam Saules aptumsumam Latvijas debesīs jāgaida vēl ilgi – 2142. gada 25. maijā.

Pēdējās desmitgades lielie atklājumi, par kuriem vērts uzzināt:

* 2019. gadā pirmo reizi izdevās nofotografēt melno caurumu. Attēls iegūts no supermasīva melnā cauruma “Messier 87”, pateicoties “Event Horizon Telescope” projektam.

* Observatorija “LIGO” ASV un “Virgo” Itālijā atklāja gravitācijas viļņu avotus, arī no melno caurumu un neitronu zvaigžņu saplūšanas. 

* Atklāta Proksima Centaura b – mums tuvākā potenciāli dzīvībai piemērota planēta ārpus Saules sistēmas.

* 2021. gadā palaists Džeimsa Veba teleskops, kas ļauj pētīt Visuma agrīnos posmus, zvaigžņu un planētu veidošanos ar daudz augstāku izšķirtspēju un jutību nekā jebkad agrāk.

* Konstatēts arvien vairāk liecību par tekošu ūdeni uz Marsa tālā senatnē.

* 2020. gadā Veneras mākoņos, iespējams, konstatēts fosfīns – viela, kas uz Zemes gandrīz vienmēr rodas bioloģisko procesu rezultātā. Veneras atmosfēra ir ļoti ekstrēma, ar augstu temperatūru un sērskābes mākoņiem, taču šis atklājums atvēra diskusiju par dzīvības iespējamību ārpus Zemes pat skarbos apstākļos. Veneras izpētei tiek plānotas jaunas misijas.

* NASA “Parker Solar Probe” kļuva par pirmo cilvēces ierīci, kas iegremdējās Saules atmosfērā – tās augšējā slānī, ko sauc par vainagu. Aparāts atradās mazāk nekā septiņus miljonus kilometru no Saules virsmas.

* 2017. gadā ar “nogrimšanu” Saturnā beidzās NASA “Cassini” misija, kas guva jaunus atklājumus no gredzenotās planētas pavadoņiem. Zem Encelada ledus kārtas atrodas ūdens okeāni, Titāns ir vienīgā vieta ārpus Zemes ar noturīgu virszemes šķidruma ciklu, tikai šeit līst metāna lietus.

* Ar NASA Keplera teleskopa un TESS misijas palīdzību atklāts tūkstošiem planētu ārpus Saules sistēmas. Izmantojot teleskopus un spektrālās analīzes, zinātnieki tagad spēj pētīt eksoplanētu atmosfēras sastāvu, atklājot, piemēram, ūdeni, metānu un citas vielas.

* Radīta līdz šim precīzākā Visuma karte – lielmēroga struktūras un kosmisko objektu izvietojuma detalizēts kartējums. 2013. gadā sākās Eiropas kosmiskā teleskopa “Gaia” misija ar mērķi izveidot mūsu Piena Ceļa zvaigžņu trīsdimensiju karti. “Gaia” izmērījis vairāk nekā 1,8 miljardus zvaigžņu pozīcijas, attālumus un kustības.