Cygnus mystery - záhada souhvězdí Labutě 1/2

Ovlivnilo kosmické záření lidskou evoluci od dob paleolitu až po současnost? Pomohlo to určit nejen náš vzhled a chování, ale také kreativitu a vědomí? To jsou divoké představy, ale náhle se začínají objevovat v práci vědců a astronomů. A opravdu, už tak dávno jako v roce 1973, americký astronom a vědecký spisovatel Carl Sagan napsal ve své knize The Cosmic Connection, že lidská evoluce byla výsledkem příchozího kosmického záření z nějaké vzdálené neutronové hvězdy, což demonstruje, že máme právo o sobě přemýšlet, jako o součásti většího celku v jednom kosmosu.

fotografie Cygnus X-3 pořízená observatoří Chandra x-ray

Nicméně, je to tak správně? Je teorie Charlese Darwina, že evoluce je způsobena pouze prostřednictvím přežití nejzdatnějších a procesem přirozené selekce, nějakým způsobem narušena? Myšlenka kosmického záření dosahujícího Země z vesmíru fascinovala vědecký svět od svého objevení po sérii balónových letů, které provedl rakouský fyzik Victor F. Hess (1883-1964) v roce 1912. Pak když koncem dvacátých let americký genetik H. J. Muller (1890-1967) zjistil, že záření (používal rentgenové a později radium) byl mutagen skrze svou práci s octomilky Drosophila, objevila se poprvé otázka zda vysoké energie kosmického záření mohou způsobit změny v lidské DNA. Muller dvakrát psal o tomto tématu a závěry byly pokaždé stejné, že normální pozadí fluktuace v kosmickém záření dosáhujícím Země bylo nedostatečné k  vysvětlení spontánní mutace v organizmech, bez ohledu na jejich typ. Muller měl pravdu. Přesto, kdyby měl přístup k moderním vědeckým údajům, které nyní potvrzují, že v některých okamžicích v dějinách byla Země a sluneční soustava bombardována s vysokou mírou kosmickým zářením, pak by možná své myšlenky přehodnotil. Když takzvané "primární" kosmické záření zasáhne horní vrstvy atmosféry, téměř všechno se rozpadne, když se srazí s jádry kyslíku a dusíku, proces produkující nadmíru nabité sekundární částice. Některé se rozpadnou v milisekundách, ale ostatní formují izotopy, které jsou zachovány ve všem, od sedimentů na dně jezer po stalagmity a hlavně vrstvy ledu, které se hromadí každý rok v oblasti Arktidy a Antarktidy.

trend aktivity kosmického záření na základě úrovně Beryllium-10 ve vzorcích ledu. Kredit: The Meinel Institute

Jeden takový izotop je Beryllium-10 (10Be), který lze extrahovat z ledových vrtů a který lze měřit, což poskytuje přesné údaje o činnosti kosmického záření v horních vrstvách atmosféry. Ukazuje se, že za posledních 100 000 let byla tři období, kdy se tok kosmického záření dramaticky zvýšil. První vlna byla zhruba před 60.000-70 000 lety, k druhé došlo přibližně před 35 000-40 000 lety a třetí a poslední vrchol začal před 16 000-17 000 lety a pokračoval až do období před 14 000 lety. Každá vlna trvala po dobu přibližně dva tisíce let. Podobné výsledky byly zaznamenány ze studia stalagmitů odebraných z podmořských jeskyní na Bahamách. Přezkoumání obsahu Beryllium-10 znamená, že na různých místech v období před 45 000 až 11 000 lety byla Země bombardována dvojnásobkem částic kosmického záření, než jsme dnes zvyklí.

Kde je tento kosmický zdroj?

První otázka, kterou je třeba se ptát je, odkud by mohl tento příliv kosmického záření pocházet?. Byla to opravdu neutronová hvězda jak navrhl Carl Sagan, nebo by to mohl být další astronomický zdroj tam venku ve vesmíru? Existuje snad také jiné, mnohem prozaičtější řešení této záhady? Větší, nebo menší výkyvy mezi normálními naměřenými hodnotami Beryllium-10 v ledových vrtech, by mohly klidně také znamenat nějaké cyklické síly v akci, pocházející očividně od Slunce. Je známo, že kosmické záření se částečně odráží od slunečního magnetické pole, které se táhne daleko do srdce sluneční soustavy, takže rychlost produkce Beryllium-10 v horních vrstvách atmosféry je závislá na síle slunečního pole, které je samo o sobě spojené s aktivitou slunečních skvrn.

Kromě toho, dlouhodobé sluneční klimatické cykly 100 000, 41 000 a 23 000 let, poprvé zaznamenané srbským geofyzikem Milutinem Milankovičem (1879-1958), musí také ovlivnit produkci Beryllium-10 z podobných důvodů, tedy vliv slunečního pole na horní atmosféry Země. To znamená, že jednoduše mohly existovat jiné faktory způsobující náhlý nárůst kosmického záření a bombardování Země a jednou z největších katastrof by byla supernova, zánik hvězdy, který vymrští poslední zbytky svého jaderného paliva a zhroutí se do masivního objektu, nejčastěji černé díry, bílého trpaslíka, nebo neutronové hvězdy.

Předpokládá se, že supernovy produkují obrovské výboje kosmického záření a záření gama, které cestují prostorem  téměř rychlostí světla. Kdyby došlo k takové události blízko naší vlastní sluneční soustavy, pak by byla Země zasažena smrtelnou dávkou záření. To by mohlo poškodit ozonovou vrstvu, což by způsobilo nejen dopad více paprsků na povrch planety, ale také zvýšení UV záření ze Slunce. Zastánci katastrofických scénářů naznačují, že kosmické záření z blízké supernovy by dramaticky zvýšilo tvorbu mraků, což by zabránilo slunečním paprskům proniknout atmosférou a tedy příchod náhlé doby ledové.

Ať už by to byly důsledky blízké supernovy, život na Zemi by utrpěl masové vymírání. Tak děsivý scénář, jak se to může zdát, byla nejvíce pravděpodobná teorie pro náhlé zmizení dinosaurů před 65 miliony lety až do objevu Chicxulubského kráteru v Mexiku v roce 1980. To pomohlo potvrdit alternativní teorie, že obrovský asteroid, nebo kometa byla zodpovědná za jejich vyhubení. Teorie supernovy byla volba Carla Sagana a jeho spoluautora Dr. I. S. Šklovského, slavného ruského astrofyzika a astronoma, v knize nazvané “ Intelligence in the Universe “   vydané v roce 1966. Ve skutečnosti se člověk musí zeptat, zda Saganův jedinečný názor, že kosmické záření urychlilo lidskou evoluci skutečně pramení z jeho zjevné fascinace tématem vyhynutí dinosaurů.

Nicméně silná myšlenka blízké supernovy, která napáchala devastace na Zemi během některých minulých geologických věků přetrvává a někteří katastrofisti věří, že to mohlo mít na svědomí masové vymírání také během jiných geologických epoch, například na konci jurského období před 145 miliony lety, nebo i na vrcholu pleistocénu, který se časově shodoval s koncem poslední Doby ledové, někdy před 12 000 lety. A takové vědecké spekulace jsou bodem, kde to začíná být zajímavé, neboť když byly vysoké úrovně Beryllium-10 poprvé zaznamenány ve vzorcích ledu na počátku devadesátých let, vědci z Rady kosmického záření ze Sovětské akademie věd ve spolupráci s týmem z Univerzity v  Arizoně spekulovali, že výkyvy před 35 000-40 000 lety jsou pravděpodobně výsledkem výbuchu supernovy.

Aby podpořili své dramatické závěry, společný tým sovětsko-amerických vědců zdůraznil přítomnost obrovské formace zářících oblak zbytků plynů po výbuchu supernovy ve vzdálenosti přibližně 150 světelných let v severním souhvězdí Labutě. Je tento pozůstatek exploze supernovy - astronomům známý jako Závoj labutě, nebo Řasová mlhovina - zodpovědný za sprchování Země kosmickým zářením před 40.000-35.000 lety? Přineslo to dramatické klimatické změny a vlny záření, které ovlivnily vývoj lidstva do dnešní podoby? 

Vznik člověka

Z jakéhokoli důvodu, tiskové agentury na celém světě nevěnovaly pozornost závěrům, které vyplynuly z tohoto dramatického oznámení o explozi blízké supernovy před 35 000 lety. Naštěstí se našel jeden člověk, který vzal toto oznámení vážně a to britský spisovatel antropologické literatury Denis Montgomery. Žil po mnoho let v Africe, kde se anatomicky moderní lidé poprvé objevili asi před 200 000 lety a začal se zajímat o to, proč dochází k náhlým skokům v lidské evoluci. Bylo to čistě spontánní, prostřednictvím chemických změn v těle, nebo zde hrály roli jiné vnější faktory, jako například životní prostředí a klimatické změny, nutriční různorodost, nebo dokonce soupeření a boje mezi druhy? Přestože existuje dostatek důkazů, že naši dávní předkové migrovali z Afriky, pravděpodobně z důvodu hledání nových zdrojů potravin již před 70 000-80 000 lety, existují pouze drobné náznaky informací o tom, čeho jsme byli schopni dosáhnout v té době. Například před zhruba 80 000 lety národy v republice Kongo vyráběly háky z kostí pro rybolov, zatímco společenství, která obývala velké jeskyně na místě zvaném Blombos na jižním pobřeží Jižní Afriky produkovala zřejmě nejstarší známé příklady expresivního umění. Tyto mají podobu vyrytých červených maleb, znázorňujících opakující se vzory křížového designu, jakož i perforované korálky z ulit šneků navlečené na provázku a nošené buď jako náhrdelník, nebo náramek. Všechny tyto neocenitelné objekty jsou staré zhruba 75 000 let. Pak jsou tu také nedávno objevené archeologické důkazy ze vzdálené horské jeskyně v Botswaně, která byla posvátná zejména pro domorodé křováky San. To ukazuje, že rituální činnost zde má kořeny v podobném stylu až do období před 70 000 lety, zhruba v době, kdy se myslí, že došlo k první migraci z Afriky. Kupodivu to je přesně období, kdy nám vzorky z ledových vrtů říkají, že byl dramatický nárůst kosmického záření dopadajícího na Zemi, první ze tří hlavních vln v posledních 100 000 letech.

Věk umělce

I přes tyto jasné důkazy o lidské tvořivosti a představivosti před 70 000-80 000 lety, nebylo to až do začátku horního paleolitu zhruba před 40 000 lety, kdy se něco docela dramatického začalo dít. Ve stejné době, kdy homo sapiens poprvé vstoupil do Evropy ovládané jeho bratrancem neandrtálcem, jsou jasné důkazy pro náhlý vznik komplexního životního stylu, který je lidstvu znám. Jedná se o náboženské výrazy a postupy, včetně podrobných pohřebních rituálů, jakož i nádherné nové formy umění, jako například vyřezávání podob zvířat, ptáků a lidí na kosti a kámen, ale hlavně, projev vysoce sofistikovaného jeskynního umění, jehož příkladem může být mimořádná galerie maleb objevená v 1994 v Chauvet ve francouzkém regionu Ardèche. Oblast obývaná již před 32 000-30 000 lety obsahuje malby a sochy celé škály  volně žijících zvířat, včetně koní, nosorožců, lvů, mamutů a bisonů. Kromě toho jsou zde snad nejstarší známé reprezentace lidských bytostí, než kdekoli ve světě. Tyto jsou znázorněny malovaným trupem a nohami velké ženy, typické pro pozdější Venuše nalezené v podobě soch, nebo jako reliéfu v jeskyních a doprovázené obrázkem postavy s bizoní hlavou označené jako čaroděj. Oba výjevy jsou vidět v nejhlubší části jeskynního systému.

Stovky jeskyní v západní Evropě se rychle staly centry forem kultivovaného umění, tradice, která přetrvala až do období před 17 000 lety, když byl náhle obnoven zájem o posvátné malování hluboko pod zemí. Tento trend skončil zhruba před 12 000 lety, kdy horní paleolit vyvrcholil náhodně s koncem poslední Doby ledové.

Co měl Denis Montgomery na mysli bylo, kromě dalších ekologických, klimatických a lidských faktorů, že zvýšení kosmického záření před 35 000 lety, snad z předpokládané exploze supernovy, která způsobila vznik Řasové mlhoviny, jednalo jako mutagen a ovlivnilo náhlé změny v neurologických procesech v lidském mozku. To může mít za následek příchod “osvíceného” věku jeskynního umělce v západní Evropě. To by také mohlo vysvětlit, proč náhle v tomto období vyhynul neandrtálec, snad jako důsledek velké konkurence od nových sousedů, homo sapiens.

Montgomeryho jedinečné myšlenky byly soukromě zveřejněny a nevyhnutelně, kompletně ignorovány akademickou komunitou. K jeho problémům přispěl také objev astronomů během poloviny devadesátých let, že mlhovina v centru Labutě, kterou Montgomery označoval jako "Cygnus událost", se ve skutečnosti nenachází 150 světelných let od Země, tak jak se dříve myslelo, ale mnohem dále, kolem 1800 světelných let. Při této větší vzdálenosti by byla jakákoli supernova o něco jasnější světelný zdroj na severní obloze, trvající po dobu několika dní a postupně uhasínající do ztracena. Dvojnásobně usvědčující byly přepočty věku této události, ke které zřejmě došlo poměrně nedávno, jako před 5000 – 8000 lety ( i když někteří astronomové si stále myslí, že to bylo mnohem dříve, snad před 10 000-15 000 lety). Tudíž neexistoval způsob, jak Cygnus může být zodpovědný za vysokou úroveň kosmického záření, dosahujícího atmosféry Země před zrodem prvních evropských jeskynních umělců před 32 000 lety. Odkud se tedy vzali?

malba z jeskyně v Lascaux v jižní Francii stará 17 000 let ukazuje Cygnus jako ptáka na tyči. Kredit: Yuri Leitch

Meinel a jeho skupina

Nebylo to až do roku 2005, kdy se tento stejný kosmologický hlavolam znovu začal řešit, tentokrát pomocí akademických mozků z Nevady. Na konferenci TAG (teoretické archeologické skupiny) v Sheffieldu, Anglie konající se v prosinci toho roku, Dr. Aden Meinel -  profesor  na Universitě v Arizoně a známý veterán NASA Jet Propulsion Laboratory, který byl v 80. letech zodpovědný za zahájení provozu kosmických teleskopů jako Hubble - řekl archeologům a studentům v publiku,že vysoké úrovně Beryllium-10 v ledu z Grónska a Antarktidy  ukázaly, že kosmické paprsky byly zodpovědné za mutace zárodečných linií ve zvířecím a lidském životě před 35 000-40 000 lety. Oznámil, že to bylo důvodem pro vznik kromaňonského člověka v západní Evropě a náhlé zmizení neandrtálců ve stejnou dobu.

Kromě toho Meinel odhalil, že on i jeho kolegové byli schopni použít vzorky ledu jako důkazy k určení přibližných astronomických souřadnic pro zdroj kosmického záření. Vymezili oblast na obloze severní polokoule, shodnou se souhvězdím Draka. Zde hledali možný zdroj kosmického záření a zaměřili se na planetární mlhovinu (masu žhoucího plynu) známou jako Kočičí oko ( Cat’s Eye ). Skupina navrhla, že toto jsou zbytky galaktického binárního systému sestávajícího ze super obří a kdysi aktivní černé díry, která vypouštěla proudy plazmy, rozžhavený ionizovaný plyn, podél své osy a blízko rychlosti světla. Meinel řekl, že paprsky pronikly tisíce světelných let napříč vesmírem, až dosáhly Země před 35 000 až 40 000 lety a způsobily změny v evoluci pozorované v této době.

Byla to smělá teorie. Bohužel astrofyzici jsou jednomyslní ve svém názoru, že mlhovina Kočičí oko není a nikdy  neobsahovala černou díru schopnou vysílat kosmické záření, které by mohlo dosáhnout naší sluneční soustavy. Nicméně Meinelova skupina se drží svých myšlenek také a stále je přesvědčena, že mlhovina Kočičí oko je zdrojem kosmického záření, které jak věří ovlivnilo lidskou evoluci v době paleolitu. Ještě, než však byla skupina oblouzněna krásou mlhoviny, jejich původní teorie o směru přicházejícího kosmického záření podle vzorků ledu byla jiná. Paprsky údajně nepocházely ze souhvězdí Draka, nýbrž od sousední Labutě/Cygnus. Zmílil se snad Meinel a jeho kolegové? Přicházelo tedy přeci jen kosmické záření, jak se domníval Denis Montgomery, doopravdy odněkud ze souhvězdí Labutě?

pokračování příště...

knihu, která je věnována tomuto tématu můžete zakoupit zde.

Cygnus Mystery, 2.díl

copyright © Andrew Collins, všechna práva vyhrazena

Autor: Andrew Collins/ andrewcollins.com

Foto: andrewcollins.com

Překlad: Michael M.Faitl