Białe karły i ich wpływ na technologie i wzrost gospodarczy Europy

Pocket

Co mają ze sobą wspólnego planety-zombie czyli białe karły i Unia Europejska? Kto i dlaczego z naszych pieniędzy finansuje badania nad peryferyjnymi galaktykami i komu to służy?  No i ile NAS to kosztuje?

Pozostałości planet ze skorupami przypominającymi Ziemię zostały odkryte w atmosferach czterech białych karłów przez astronomów z University of Warwick. Naukowcy odkryli, jakie były te planety przed miliardami lat. Wszystko dzięki badaniom prowadzonym w ramach projektu dofinansowanego z Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych (ERC) w ramach programu badań i innowacji Unii Europejskiej Horyzont 2020.

Kto i na jakich zasadach zdecydował o wsparciu finansowym tego projektu z kieszeni Europejczyków?

80 miliardów euro

Decyzja zależała od Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych (European Reserarch Council). ERC na swojej stronie informuje, że wspiera twórcze i nowatorskie pomysły badawcze we wszystkich dziedzinach wiedzy. „Wysoko cenione są projekty interdyscyplinarne, o wysokim stopniu ryzyka naukowego, prowadzące do ważnych odkryć i przełomowych wyników. Klasyczny podział na badania podstawowe i stosowane nie ma znaczenia: badania muszą mieć charakter poznawczy, pionierski, przekraczać obecne granice wiedzy”.

Członkami Rady Naukowej jest 20 najwyższej rangi przedstawicieli europejskiego środowiska naukowego. Wyrażają oni na forum rady niezależne opinie i działają we własnym imieniu. W założeniu Rada ma być niezależna od interesów politycznych lub narodowych. Z kolei program UE „Horyzont 2020” jest największym unijnym programem w zakresie badań naukowych i innowacji. Ma doprowadzić do przełomowych odkryć oraz przenosić je z laboratorium na rynek.

W okresie siedmiu lat (2014–2020) program dysponował funduszami rzędu 80 miliardów EURO. Faktyczny budżet miał być jednak znacząco większy, bo wsparty przez lokalne biznesy upatrujące korzyści długoterminowych w finansowaniu badań przydatnych w ich branży. Politycy uznali program za jeden z flagowych w strategii „Europa 2020”. Miał przynieść innowacje i wspierać trwały wzrostu gospodarczy.

Właśnie dofinansowanie nr 677706 (WD3D) z programu „Horyzont 2020” pozwoliło na częściowe sfinansowanie badań spektrum białych karłów.

Sensacyjne białe karły

Nature Astronomy” kilka dni temu opublikowało nowe odkrycie w jednym z najstarszych obserwowanych układów planetarnych. Białe karły w tym układzie były pierwotnie planetami podobnymi do Ziemi i Marsa!

Dane na temat białych karłów zespół kierowany przez University of Warwick pozyskał z teleskopu „Gaia” Europejskiej Agencji Kosmicznej a zbadał przy pomocy spektroskopii. Spektroskopia w astronomii pozwala zbadać skład atmosfery planety pozasłonecznej dzięki analizie długości fal światła gwiazd. To pozwala ustalić, jakie kolory fal pochłaniają badane obiekty, czyli jakie są rodzaj i ilość pierwiastków w atmosferze planety.

Badacze analizowali dane dotyczące ponad 1000 białych karłów pozyskane z teleskopu „Gaia” Europejskiej Agencji Kosmicznej. Zbadali też widma 3000 białych karłów z Sloan Digital Sky Survey opublikowanego w ciągu ostatnich 20 lat, ponieważ SDSS tworzy na podstawie dostępnych danych szczegółowe i trójwymiarowe mapy nieba. Już wcześniej odnaleziono w ten sposób płaszcze i materiał rdzenia planet.

Teraz po raz pierwszy odnaleziono w kosmosie także skorupy planet.

Skorupa

Skorupa to niewielki ułamek masy planety. Utrudnieniem w jego poszukiwaniu jest temperatura planety, ponieważ pierwiastki definiujące skorupę planety są wykrywalne tylko wtedy, gdy gwiazda jest bardzo chłodna. W obecnym stanie wiedzy poszukiwanie skorup planet jest możliwe tylko w umierających planetach – białych karłach. Takie planety spalały swoje paliwo i chłodziły się przez miliardy lat.

Teraz odkryto aż cztery skorupy planet!

Pozyskany z „Gai” sygnał pasował do długości fali litu. Lit i potas to dobre wskaźniki materiału skorupy, nie występują bowiem w dużych stężeniach ani w płaszczu ani rdzeniu planety. Stosunek ilości wykrytego litu i potasu do sodu i wapnia pasował do składu chemicznego skorupy planet skalistych, takich jak Ziemia i Mars. Oczywiście przy założeniu, że te skorupy w trwającym 2 miliony lat procesie były odparowane i zmieszane w gazowe warstwy zewnętrzne gwiazdy.

Ostatecznie ustalono, że zewnętrzne warstwy odkrytych białych karłów zawierają do 300 000 gigaton gruzu skalnego, w tym do 60 gigaton litu i 3000 gigaton potasu, co odpowiada 60-kilometrowej kuli o gęstości podobnej do skorupy ziemskiej.

Cztery odkryte białe karły wypaliły swoje paliwo około 10 miliardów lat temu. Naukowcy twierdzą, że mogą być jednymi z najstarszych w naszej galaktyce. Odkrycie to jest dla astrofizyki przełomowe.

Białe karły w gospodarce

Autorzy projektu podkreślają, że dzięki tym badaniom wiemy: „jakiej sygnatury chemicznej szukać w celu wykrycia tych pierwiastków, mamy więc możliwość przyjrzenia się ogromnej liczbie białych karłów i znalezienia ich więcej. Możemy też przyjrzeć się rozmieszczeniu tego podpisu i zobaczyć, jak często wykrywamy te skorupy planetarne i jak to wygląda w porównaniu z naszymi przewidywaniami.”

Dzięki tym informacja naukowcy pozyskali też nowe dane, które pozwalają na nowo definiować założenia czasu potrzebnego dla formowania się planet wokół ich gwiazd macierzystych.

Ale czy temu miał służyć program „Horyzonty 2020” i jak takie odkrycie wpłynie na gospodarkę?

Oczywiście wiadomo, jak opisane odkrycia przysłużą się astrofizyce. Jednak czy takie niszowe newsy o odkryciu obumarłych planet w obcych galaktykach w ogóle mają wpływ na naszą codzienność? Czy wpłyną na w jakikolwiek sposób na innowacyjność w przemyśle i wzrost w gospodarce? Czy przeznaczanie na nie unijnych środków z naszych składek ma jakikolwiek sens? Odpowiedz jest nieoczywista.

Jakie przełożenie na gospodarkę ma poszerzanie granic poznania? Wydaje się, że żadne. Ale przecież ma znaczenie dla ludzkości. I jest cegiełką w budowaniu programów kosmicznych. Wyścig do merkantylizacji kosmosu już trwa. Najlepszym przykładem jest zainteresowanie co najmniej trzech mocarstw (Rosja, USA i Chiny a w niedalekiej przyszłości zapewne również Indie) eksploracją Marsa.

Unia Europejska też bierze udział w tym wyścigu.

Unia i jej możliwości

Zdana jest na pomoc NASA i branży NEW SPACE. W 2019 komercyjny pojazd „Dragon” dostarczył na ISS materiały do orbitalnych eksperymentów naukowych ESA. „SpaceX” i ULA będą też wynosić w kosmos konstelację satelitów oceanograficznych, rozwijanych w ramach międzynarodowego programu z udziałem NASA i ESA (European Space Agency).

Europejska Agencja Kosmiczna (ESA), zrzesza m.in. 19 państw UE oraz Szwajcarię, Norwegię i Wielką Brytanię, współpracuje z NASA od lat 70. Do najważniejszych wspólnych przedsięwzięć należą m.in. Międzynarodowa Stacja Kosmiczna (z udziałem również Rosji, Japonii i Kanady), kosmiczne teleskopy Hubble’a i Webba, misja Cassini-Huygens, która badała Saturna i jego księżyce.

Finansowanie projektów naukowych w tej dziedzinie ze środków unijnych jest próbą dotrzymania kroku innym podmiotom eksplorującym kosmos i długotrwałą strategią zapewnienia UE udziału w podziale dostępnych obiektów pozaziemskich.

Innowacyjność powstających przy tej okazji rozwiązań ma również praktyczne znaczenie dla gospodarki. Znakomicie było to widać w korelacjach między potrzebami NASA a rozwojem przemysłu w Stanach Zjednoczonych. Ale nie tylko tam.

Karły a COVID-19

Czy kosmiczne technologie przenikają do życia codziennego Europejczyków?

Oczywiście! Widać to dobrze na przykładzie okresu pandemii COVID-19. We Włoszech lekarze używali technologii kosmicznej do testów COVID-19. Zestaw zaprojektowany na potrzeby eksploracji kosmosu umożliwił lekarzom we Francji (oraz Kanadzie) bezpieczne wydzielenie przestrzeni i jednoczesne leczenie pacjentów z różnymi schorzeniami.

Pandemia koronawirusa przyspieszyła cyfrową transformację gospodarki. Firmy na całym świecie wykorzystały technologię kosmiczną do stworzenia bardziej wydajnych i elastycznych sposobów pracy. I korzystały z technologii kosmicznej umożliwiającej globalną łączność. Swoją drogą, pandemiczny spadek wzrostu zanieczyszczeń atmosfery też odnotowaliśmy dzięki satelitom.

Tak więc, z punktu widzenia mieszkańca Europy nie ma powodu uchylać się od finansowania badań Kosmosu. A że niekiedy na pierwszy rzut oka nie widać dla dokonywanych odkryć żadnych zastosowań praktycznych? Nie bądźmy przyziemni.

Grafika: ASTROPEDIA za NASA (domena publiczna)

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Witryna wykorzystuje Akismet, aby ograniczyć spam. Dowiedz się więcej jak przetwarzane są dane komentarzy.