Verím, že nie sme vo vesmíre sami

11.8.2010 08:22:18 | * q
| Počet zobrazení: 2819x

Hovoríme s Vedcom roka 2010 prof. RNDr. Jozefom Masarikom, DrSc., z Fakulty matematiky, fyziky a informatiky UK

Vyštudovali ste jadrovú fyziku a namiesto práce v jadrovej elektrárni ste sa dali na vedu. Prečo?  

Už na štúdium jadrovej fyziky som išiel s tým, že sa jej budem venovať ako vede, takže moja orientácia bola v tomto smere jasná od začiatku. Trochu problém bol v tom, že som sa nevedel rozhodnúť, ktorej jej oblasti sa budem venovať. Či to bude teória jadra, teda klasická jadrová fyzika, alebo teória elementárnych častíc. Nakoniec som to skombinoval tým, že robím kozmické žiarenie a ním vyvolané jadrové reakcie, čo je jadrovo-fyzikálna časť. Kozmické žiarenie sú však prevažne protóny, čo sú častice. Po práci v jadrových elektrárňach som nikdy netúžil a netúžim ani teraz.

Vo svojich výskumoch sa sústreďujete najmä na Slnečnú sústavu. Čím vás priťahuje? 

Slnečná sústava ma priťahuje tým, že je to časť vesmíru, ktorá nám je nejakým spôsobom dostupná. Sme jej súčasťou, jej telesá sú našimi najbližšími objektmi, na Zem dopadá množstvo meteoritov, čo je vlastne hmota z nich. Takže keď meteority nájdeme, ako nedávno pri Košiciach, máme dosť experimentálneho materiálu. Na druhej strane realitou je, že keď chceme niekam poslať prístroje, tak technikou, ktorú máme zatiaľ k dispozícii, to môžeme urobiť len k najbližším objektom. Niektoré veci, ktorými sa zaoberám v poslednom čase, však súvisia aj s udalosťami, ktoré sa odohrali oveľa ďalej. Napríklad výskumy výbuchov supernov, vzdialených niekoľko stovák parsekov.

Veľká časť vašej vedeckej činnosti sa spája s Marsom. Prečo práve táto planéta? 

Zem a Mars vznikali spoločne. Vtedy si boli veľmi podobné, ale potom sa vývoj na nich uberal veľmi rozdielnym spôsobom. Cieľom môjho záujmu je zistiť, prečo vývoj na Marse išiel iným spôsobom, či by rovnaká situácia mohla nastať aj na Zemi. Veď to by znamenalo veľkú katastrofu pre našu civilizáciu. Ďalšou vecou je, že procesy, ktoré pretvárajú povrch Marsu, sú oveľa pomalšie ako na Zemi. Má oblasti, ktoré sa od počiatku zmenili len veľmi málo. Keď na ne dopravíme prístroje, získame isté informácie, ktoré potom interpretujeme. Tak sa dozvieme aj to, ako vyzerala naša Zeme v období pred 4,56 miliardy rokov, keď vznikal a tvoril sa jej povrch.

Čo majú Mars a Zem najviac rozdielne? 

Veľmi stručne a protikladne. Na Zemi sa vyvinul život, na Marse nie. Na Zemi je na povrchu tekutá voda, na Marse nie. Zem má silné magnetické pole, Mars ho má veľmi slabé. Zem má hrubú atmosféru, Mars veľmi tenkú. Takže je tu veľmi veľa významných rozdielov. To súvisí aj s možnými dôsledkami. Keby sa na Zemi stratila voda a nebola by atmosféra, malo by to katastrofálne následky na civilizáciu a celkový život na Zemi.

Americký prezident Barack Obama znovu upriamil pozornosť na Mars. Čo to prinesie? 

Tvrdí, že na Mesiaci sme už boli a na Marse ešte nie. Je to prirodzené, že sa chce dostať ďalej a Mars je jeden z najzaujímavejších objektov. Problém je však v tom, že hovorí o roku 2020 a neskôr. Nuž, ale dovtedy sa vlády v USA vystriedajú. Pamätáme si, že prezident Bush mal iniciatívu, v rámci ktorej chcel ísť na Mars cez Mesiac, kde by sa stavali vesmírne lode na ďalekú cestu. O pár rokov neskôr má Obama inú predstavu, príde iný prezident a môže mať inú predstavu. Plánovanie na 10 až 15 rokov je dosť problematické. Dôležité však je, že oproti Bushovej iniciatíve Obama sľúbil na projekt ďalšie finančné zdroje. Podľa Busha NASA nemala dostať ďalšie peniaze, ale mala by využiť to, čo má. Okrem vyššej efektívnosti Bush navrhoval zrušiť niektoré existujúce programy. Jednou z prvých obetí mal byť pritom Hubblov vesmírny ďalekohľad, ktorý poskytol viac informácií o vesmíre ako všetky predchádzajúce výskumy. Preto sa medzi odborníkmi zdvihla vlna odporu voči takejto politike. Obamov návrh je preto oveľa lepší, optimistickejší a reálnejší, aj keď je jeho realizácia dosť vzdialená.

Už od začiatku vašej vedeckej činnosti spolupracujete s NASA a americkými vedeckými inštitúciami, ktoré sú na ňu napojené. Ako sa to začalo? 

Po skončení kandidatúry som odišiel v roku 1992 na postdoktorandský pobyt do Národných laboratórií v Los Alamos, kde som pracoval na jednom z najväčších projektov zameraných na výskum Marsu Mars Observer. Medzi prístrojmi družice boli neutrónový spektrometer a spektrometer gama žiarenia. Robil som pre ne simulácie toho, čo sa očakávalo, že tieto prístroje majú merať. Nanešťastie sa táto misia skončila neúspešne, lebo sme stratili kontakt s družicou, takže konkrétne výsledky sme nemali žiadne. Ale vďaka týmto kontaktom som sa zapojil do ďalších misií NASA. V prvom rade do experimentu Mars Odyssey, ktorého misia sa začala v roku 2001 a objavila na Marse vodu. Robil som určité výpočty pre budúci let ku kométe, či k Merkúru. Moje zameranie pri všetkých experimentoch je na simuláciu podmienok a optimalizáciu prístrojov, ktoré by mali merať unikajúce gama žiarenie a neutróny. Tie sa využívajú na určovanie prvkového zloženia objektov, prípadne registráciu vody alebo iných prvkov. Energie uvoľnených neutrónov totiž závisia nielen od toho, ako vznikli, ale aj od toho, v akom prostredí sa pohybujú. Ak je to v prostredí, v ktorom je voda, bude viac pomalých neutrónov. Práve meranie pomeru tokov pomalých a rýchlejších neutrónov sme použili na určenie prítomnosti vody pod povrchom Marsu.

Čo pripravujete ďalej? A to nielen v spolupráci s NASA, ale aj s ďalšími vedeckými pracoviskami. 

V súčasnosti sa dosť zaoberám otázkami, ktoré súvisia s upresňovaním hafnio-volfrámového chronometra. Na jeho vytvorení som spolupracoval práve s Američanmi. Tento prístroj umožňuje určovať doby vzniku vodných objektov, ale aj produkciu železa, čo je tiež charakteristické pre niektoré prebiehajúce procesy. Venujem sa aj aplikáciám, ktoré sme pôvodne vyvinuli pre vesmírny výskum, aby sa dali použiť v pozemských podmienkach. Študujeme napríklad produkciu kozmogénnych nuklidov vo vzorkách ľadu a pozeráme sa, čo nám to hovorí o zmenách intenzity slnečnej činnosti, geomagnetického poľa, či sú tam dôkazy, ktoré ukazujú na prítomnosť výbuchov silných objektov, ako sú supernovy alebo silné zdroje gama žiarenia. Kozmogénne nuklidy sú totiž izotopy prvkov, ktoré nie sú bežne prítomné či už v atmosfére Zeme, meteoritoch alebo iných objektoch. Vznikajú v dôsledku toho, že kozmické žiarenie vyvoláva jadrové reakcie, ktoré ich produkujú. Typickým kozmickým nuklidom je uhlík 14, ktorý sa používa na datovanie. Štandardne máme uhlík 12. Ďalšími známymi sú berýlium 10 či berýlium 7. Veľa týchto nuklidov sa používa vo vesmíre na datovanie katastrofických procesov, v atmosfére Zeme na štúdium transportu vzdušných hmôt a na povrchu Zeme na meranie rýchlosti erózii.

Spomenuli ste hafnio-volfrámový chronometer. Na akom princípe pracuje a na čo slúži? 

Je to chronometrer založený na hafniu a volfráme. Vychádza z toho, že hafnium sa rozkladá na volfrám. V závislosti od toho, kedy sa oddelilo jadro Zeme od plášťa, záleží, koľko hafnia sa už rozpadlo. Od toho závisí koncentrácia dcérskych produktov volfrámu na povrchu Zeme. Hafnium je ťažké, a tiež v dôsledku jeho chemických vlastností, sa pri oddeľovaní dostalo z plášťa do jadra, takže proces narastania dcérskych produktov na povrchu Zeme prestal . Izotopy volfrámu sa môžu produkovať aj ako kozmoidné nuklidy. Môj príspevok bol v tom, že pre chronometer som robil korekcie, ako túto časť kozmického žiarenia určiť a aká je významná, čím sa umožnilo spresniť vek Zeme na 4,56 miliardy rokov.

Určovali ste aj vek ďalších planét? Sú približne rovnako staré ako Zem? 

Určovali sme aj vek iných planét, Mesiaca, ako aj asteroidov, o ktorých predpokladáme, že z nich pochádzajú meteority. Mohli sme to však robiť len v tých prípadoch, že máme z týchto telies vzorky vo forme meteoritov. Vo vekoch planét sú určité rozdiely, ale nie sú veľké. To dokazuje, že Slnečná sústava sa formovala v rovnakom období. Pokiaľ ide o asteroidy, tie vznikli v dôsledku zrážok rôznych objektov, takže tam je to iné a existuje širšia časová škála.

Jedným z najzaujímavejších a súčasne najrozšírenejších projektov hľadania mimozemských civilizácií je SETI, teda Search for Extraterrestrial Intelligence – Hľadanie mimozemskej inteligencie. Myslíte si, že môže nájsť dôkazy o tom, že vo svete existuj 

Myslím si, že je otázkou času, kedy sa tieto dôkazy nájdu. Som presvedčený, že existuje život aj inde a dokonca o tom, že ten život môže byť na vysokej úrovni, ktorú nazývame civilizáciou. Či to už bude prostredníctvom SETI, ktoré analyzuje elektromagnetické žiarenie, alebo nájdeme nižšiu formu života v nejakom meteorite či pozorovania kozmickými ďalekohľadmi, ktoré budú pozorovať planéty mimo Slnečnej sústavy, to ťažko predpovedať. Ale verím, že niekoho nájdeme, že nie sme vo vesmíre sami.

Častou otázkou v súvislosti so všetkým výskumom v poslednom období, keď sa na všetko pozerá cez peniaze, býva: Na čo je to dobré? Takže na čo je pre ľudstvo dobrý výskum vesmíru? 

Začnem parafrázou výroku jedného múdreho človeka, ktorý povedal: Nie je nič praktickejšie ako dobrá teória. Výskum vesmíru je však podľa mňa dobrá investícia, lebo ňou poznávame dobré veci, ktoré budeme možno vedieť v budúcnosti využiť. Budeme vedieť, ako sa bude vyvíjať naša Zem, či sa nespôsobíme svojou vlastnou činnosťou nejakú katastrofu. Ak áno, tak budeme potrebovať podklady na ďalšie rozhodnutia. Ak sa budeme chcieť či musieť sťahovať inde, budeme potrebovať vedieť, kde a aké sú tam podmienky. Dúfam, že to sa nestane, že je to tak trochu sci-fi dôvod. Ďalšou vecou však je, že skúmanie svojej minulosti je predmetom prirodzeného záujmu človeka. To, ako vznikol vesmír, Slnečná sústava a naša planéte je tiež súčasťou takejto histórie. Veľmi dôležité sú však vedľajšie produkty tohto výskumu, najmä rozvoj technológií a čo všetko nám to prináša. Veď bez vesmírneho výskumu a jeho technológií by sme dnes nemali satelitnú komunikáciu, neboli by mnohé materiály, ktoré sa používajú od textilného priemyslu cez zdravotníctvo až po známy teflon. A to je obrovský prínos.

Pripravil MARIÁN BABIC
Foto: VLADIMÍR ŠMIHULA