Pędzimy przez galaktykę z prędkością prawie miliona kilometrów na godzinę. Układ Słoneczny opuszcza obłok, do którego trafił tysiące lat temu

Zastanówmy się, gdzie tak naprawdę się znajdujemy. Czy czytając to zdanie jesteś dokładnie tam, gdzie byłeś w momencie otwierania tego tekstu, czy jesteś już zupełnie gdzie indziej? Odpowiedź wydaje się oczywista, bowiem nadal siedzisz na tym samym krześle, przed tym samym komputerem (mniej prawdopodobne) lub stoisz w miejscu i czytasz ten tekst na smartfonie (bardziej prawdopodobne).

To jednak tylko nasze przywiązanie do naszego bezpośredniego otoczenia sprawia to mylne wrażenie. Rzeczywistość jest jednak dużo ciekawsza. Ziemia (wraz z nami na niej) znajduje się w odległości około 150 milionów kilometrów od Słońca. W ciągu roku wykonuje ona pełen obieg wokół naszej gwiazdy dziennej. Matematyka ze szkoły podstawowej pozwala wyliczyć, że w takim razie Ziemia w ciągu roku pokonuje około miliarda kilometrów. Jeżeli podzielimy tę liczbę na 365 dni, to okaże się, że w ciągu 24 godzin Ziemia zmienia położenie na orbicie o niemal 2,6 mln km. To z kolei aż 107 000 km na godzinę, a to oznacza, że w ciągu minuty przemieszczamy się na orbicie o niemal 2 000 kilometrów.

To jednak nie wszystko. Ziemia, Słońce i cała reszta Układu Słonecznego porusza się przecież wokół centrum Drogi Mlecznej. Tutaj mówimy już o zupełnie innych prędkościach i przedziałach czasu. Jako Układ Słoneczny wykonujemy jedno okrążenie wokół centrum galaktyki raz na 230 milionów lat (ziemskich). Średnia prędkość Układu Słonecznego w tym przypadku to 828 000 km/h, czyli aż 230 km/s. W każdej sekundzie przemieszczamy się o 230 km względem centrum galaktyki.

Zważając na powyższe, dobrze, że mamy ochronę naszej atmosfery przed pędem Ziemi wokół Słońca i że mamy ochronę heliosfery w pogoni wokół środka galaktyki.

Oczywiście cały Układ Słoneczny porusza się w przestrzeni międzygwiezdnej, tak samo zresztą, jak Ziemia porusza się w przestrzeni międzyplanetarnej, a Droga Mleczna w przestrzeni międzygalaktycznej. Błędem jest jednak myślenie, że ta cała przestrzeń między planetami, księżycami i gwiazdami to pustka. Jest wręcz dokładnie odwrotnie. Naukowcy szacują, że tylko 4 proc. materii takiej, jaką znamy, tzw. materii barionowej skupione jest w gwiazdach i planetach. Cała reszta, aż 96 proc. materii barionowej wypełnia właśnie tę pozorną pustkę między tymi obiektami.

To, co mamy w zwyczaju uważać za pustkę, próżnię kosmiczną w rzeczywistości jest pełne różnych cząstek i - co ważne - jest niejednorodne. Nic zatem dziwnego, że naukowcy postanowili ustalić nasze miejsce w przestrzeni kosmicznej i zobaczyć dokąd zmierzamy. Wyniki tych badań są zaskakujące. Układ Słoneczny, którego granice oznaczmy granicami heliosfery (regionu, w którym dominuje wiatr słoneczny, tj. stały strumień cząstek emitowanych przez Słońce w każdym kierunku) znajduje się w swoistej bańce. Co jednak ciekawe, właśnie zbliżamy się do granicy tej bańki i wkrótce wyjdziemy z niej całkowicie i wpłyniemy - my jako Układ Słoneczny - w zupełnie inny region przestrzeni międzygwiezdnej.

O tym, co znajduje się w przestrzeni międzygwiezdnej poza heliosferą wiemy dzięki sondom kosmicznym takim jak Voyager 1 i Voyager 2, które po ponad czterech dekadach lotu wydostały się z Układu Słonecznego, dotarły w przestrzeń międzygwiezdną i do dzisiaj przesyłają stamtąd wartościowe choć ograniczone dane.

Niemniej jednak już w 1992 roku naukowcy z Francji odkryli, że poza Układem Słonecznym nie ma jednorodnej przestrzeni międzygwiezdnej, a raczej mniejsze i większe bąble, swoiste obłoki, z których każdy nieco różni się od pozostałych. Układ Słoneczny znajduje się w tzw. Lokalnym Obłoku Międzygwiazdowym o średnicy około 30 lat świetlnych. Obserwacje wykonane za pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble’a pozwoliły ustalić, że wlecieliśmy do obłoku jakieś 60 000 lat temu, przemierzyliśmy jego większość i za 2000 lat wylecimy z niego. Następny na naszej drodze jest Obłok G. Można śmiało powiedzieć, biorąc pod uwagę skalę kosmiczną, że właściwie obecnie jesteśmy na wylocie. Czymże bowiem są dwa tysiące lat. Nawet na Ziemi znamy z nazwiska niektórych ludzi, którzy żyli 2000 lat temu.

Z jednej strony zasadniczo nie powinniśmy się niczego przesadnie obawiać, bowiem Obłok G charakteryzuje się podobną gęstością co nasz Lokalny Obłok Międzygwiazdowy. Z drugiej strony, naukowcy nie są pewni co się dzieje na granicy obu obłoków. Na to przyjdzie jeszcze poczekać naszym potomkom.

Załóżmy jednak, że granica między oboma obłokami będzie charakteryzowała się większą gęstością materii. Owa materia będzie silniej naciskała na naszą heliosferę, co z kolei może doprowadzić do tego, że do wnętrza Układu Słonecznego przez jakiś czas będzie wpadało więcej wysokoenergetycznego promieniowania kosmicznego. To byłby z pewnością poważny problem. Wysokoenergetyczne promieniowanie galaktyczne może mieć negatywny wpływ nie tylko na klimat naszej planety, ale także na częstsze występowanie mutacji genetycznych u organizmów żywych. Oczywiście może być dokładnie odwrotnie: wylatujemy z jednego bąbla, wpadamy w większą pustkę i z niej wlatujemy do drugiego bąbla. W tym przypadku heliosfera mogłaby się wręcz powiększyć.

To wszystko są fascynujące tematy, jednak niezwykle trudne do badania z wnętrza Układu Słonecznego. To dokładnie tak, jak gdybyśmy badali powietrze na Ziemi siedząc głęboko pod wodą. Ciężko z takiego miejsca wykonywać pomiary tego, co się dzieje nad powierzchnią wody.

Naukowcy już teraz planują misje sond kosmicznych, które mogłyby wystartować z Ziemi i lecąc najszybciej jak się da, wylecieć z Układu Słonecznego, przegonić sondy Voyager i oddalić się tak daleko, jak tylko się da, aby stamtąd badać przestrzeń międzygwiezdną. Nawet jeżeli misja takiej sondy zostanie zatwierdzona i otrzyma finansowanie, nie ma co liczyć na jej start wcześniej niż w połowie następnej dekady, a i lot do granic Układu Słonecznego musiałby jej zająć co najmniej kilkanaście lat. Zanim sonda przegoniłaby nadal przecież oddalające się od nas sondy Voyager minęłoby jeszcze kilka dekad.

Można zatem zakładać, że nowe informacje o przestrzeni międzygwiezdnej poznalibyśmy w okolicach lat osiemdziesiątych XXI wieku. No cóż. Wyobraźmy sobie, że pod koniec XXI wieku naukowcy otrzymaliby zdjęcie przedstawiające kształt heliosfery, naszego prawdziwego domu w przestrzeni kosmicznej. Już dzisiaj im zazdroszczę.