Spotkanie zorganizowało Koło Naukowe Geofizyków GEOFON Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie we współpracy z chorzowskim Planetarium oraz Studenckim Kołem Naukowym Geofizyków PREM Uniwersytetu Śląskiego. Oprócz młodych adeptów astronomii głos zabrali także przedstawiciele Centrum Badań Kosmicznych Polskiej Akademii Nauk (CBK PAN) oraz prof. dr hab. Łukasz Karwowski z Katedry Geochemii, Mineralogii i Petrografii na Wydziale Nauk o Ziemi UŚ.

Prof. Łukasz Karwowski na konferencji zaprezentował kilka okazów meteorytów

Meteoryty, czyli pozostałości drobnego skalnego meteoroidu, które znalazły się na Ziemi, były tematem wystąpienia prof. Łukasza Karwowskiego, prezesa honorowego Polskiego Towarzystwa Meteorytowego. Najważniejsza typologia meteorytów dzieli je ze względu na skład na żelazne (zbudowane z metalicznego żelaza o dużej zawartości niklu), żelazno-kamienne oraz kamienne. Te ostatnie dzielą się z kolei na chondryty (o na ogół okrągłych ziarnach) oraz achondryty (swoją budową przypominające do złudzenia skały ziemskie). Badania wykazują, że wszystkie pochodzą z Układu Słonecznego, choć w przeszłości domniemywano ich „zewnętrznej” proweniencji. W 99 proc. spadające na Ziemię meteoryty pochodzą z planetoid (pasa głównego pomiędzy Marsem a Jowiszem oraz pasów pomniejszych) – zawarte w nich gazy świadczą o braku atmosfery wokół obiektu źródłowego. Reszta to „przybysze” z Marsa lub Księżyca – meteoryty takie odpowiednio albo wykazują wiek zgodny z wiekiem Czerwonej Planety (a także wysoki stosunek deuteru do protu, dwóch izotopów wodoru), albo zgadzają się z próbkami przywiezionymi ze Srebrnego Globu przez misje Apollo oraz Łuna.

– Od samego początku człowiek oddawał cześć meteorytom, traktując je jako dar nieba, ale dostrzegał również ich, zwłaszcza żelaznych, praktyczne zastosowanie i wytwarzał z nich narzędzia – referował prof. Karwowski. – Co ciekawe, w kosmiczne pochodzenie meteorytów nie wierzył sam Izaak Newton. Za twórcę meteorytyki uważa się Ernsta Chladniego, który co prawda żadnego meteorytu nigdy nie widział na oczy, ale w oparciu o inne opracowania napisał pracę o pochodzeniu tego typu materii – z uśmiechem mówił badacz.

Na całym świecie znaleziono mnóstwo meteorytów i zlokalizowano wiele kraterów powstałych w wyniku impaktu. Największy znany nam i pozostały w całości meteoryt nazywa się Hoba, waży ponad 60 ton i znajduje się w pobliżu miasta Grootfontein na północy Namibii. Pierwszy rozpoznany na świecie krater to Meteor Crater w Arizonie, zwany także Kreterem Barringera – od nazwiska Daniela Barringera, amerykańskiego inżyniera górniczego, który stracił cały majątek na poszukiwanie tego meteorytu wewnątrz krateru, podczas gdy to, czego szukał, znajdowało się na zewnątrz. Innym bardzo znanym kraterem jest kotlina Nördlinger Ries o średnicy 24 km, powstała ponad 14 mln lat temu po uderzeniu planetoidy o średnicy ok. 1,5 km.

– Gdyby na dzisiejszą Europę spadł meteoryt takich rozmiarów, efekt byłby straszny. Nie znamy żadnych ludzkich tragedii spowodowanych impaktami, co nie zmienia faktu, że meteoryty są groźne – stwierdził prof. Karwowski, który zauważył również, że miejsca spadku materii kosmicznej na terenie Polski rozkładają się nierównomiernie: dominuje zachód naszego kraju, „białymi plamami” są natomiast Mazowsze, Pomorze Gdańskie oraz Pomorze Zachodnie.

Dlaczego meteoryty są tak cennymi obiektami naukowymi?

– Ponieważ stanowią najstarszą materię dostępną naszym badaniom. To próbki, które są dostarczone z kosmosu za darmo, a wycieczka po nie wymagałaby ogromnych nakładów. Badanie meteorytów pozwala na poznanie rozwoju materii naszego Układu Słonecznego, nawet jeśli do Ziemi docierają w większości tylko obiekty o wadze 100 g, a ich masa wyjściowa wynosić mogła do 100 kg – podsumował prof. Karwowski, który na konferencji zaprezentował kilka okazów meteorytów.

Prof. dr hab. Jolanta Nastula, kierownik Zakładu Geodezji Planetarnej w CBK PAN, opowiedziała pokrótce o działaniach swojej jednostki, a dr Paweł Wajer z Pracowni Dynamiki Układu Słonecznego i Planetologii (także CBK PAN) zaprezentował główne założenia Misji ExoMars 2016, której celem będzie badanie atmosfery i struktury powierzchniowej Czerwonej Planety, a zwłaszcza znalezienie odpowiedzi na pytanie, skąd na Marsie wzięły się śladowe ilości metanu, które wykryto tam już w roku 2003. Istnieje kilka hipotez co do źródła marsjańskiego metanu. Najpopularniejsza to oczywiście procesy wulkaniczne zachodzące na najbliższej nam planecie. Przypuszcza się również, że CH4 mógł pojawić się w wyniku impaktów meteorytów lub komet (tyle że do takich zderzeń dochodzi niezwykle rzadko) lub też jako produkt procesu serpentynizacji – procesu chemicznego charakterystycznego dla skał ultrazasadowych. Rozwiązania te nie tłumaczą jednak zmieniającego się stężenia metanu. Gdyby więc założyć, że obecny na Marsie metan jest ubocznym produktem procesów biologicznych, takich jak metabolizm, fermentacja czy gnicie, w czymś musiałyby te procesy zachodzić. Mogłyby to być np. bakterie, a zatem na Marsie istniałoby życie, które wcale nie musiałoby znajdować się na powierzchni. Na Ziemi całkiem niedawno odkryto wielką podziemną biosferę – kolonie tzw. archeonów metanogennych mieszkających w szczelinach skał, czerpiących energię z wodoru. I właśnie potencjalną biosferę będzie się starał wytropić lądownik Schiaparelli dostarczony na Marsa za pośrednictwem Trace Gas Orbitera (TGO), który jest wspólnym projektem Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) oraz Roskosmosu, czyli rosyjskiej Federalnej Agencji Kosmicznej. TGO został wystrzelony 14 marca 2016 roku. Oddzielenie ma nastąpić 16 października, a trzy dni później Schiaparelli ma wylądować na powierzchni Czerwonej Planety.

Uczestniczący w konferencji przedstawiciele studenckich kół naukowych w swoich wystąpieniach poruszyli m.in. zagadnienia księżycowych badań sejsmicznych i ich reinterpretacji w świetle najnowszych ustaleń; misji kosmicznych Clementine (1994), Lunar Prospector (1998) oraz Grall (2011–2012) badających geologię Księżyca; zastosowania orbitera GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment) badającego ziemskie pole grawitacyjne (zlokalizował m.in. w zachodniej części Antarktydy krater sprzed 250 mln lat, który jest być może pozostałością po impakcie odpowiedzialnym za wymieranie permskie oraz rozpad superkontynentu Gondwany); fenomenu czarnych zórz polarnych (prąd powstały w wyniku rozerwania linii ziemskiego pola magnetycznego przez wiatr słoneczny kierowany jest w kierunku przeciwnym, na zewnątrz jonosfery, a nie tak jak w przypadku „zwykłej” zorzy polarnej – do jej wnętrza); struktur powierzchniowych Wenus będących efektem tamtejszych procesów endogenicznych (na Wenus nie obserwujemy liniowości pewnych form, np. wulkanów, co świadczy o braku płyt tektonicznych – materia z wnętrza planety wydobywa się na powierzchnię, inaczej niż na naszej planecie, poprzez punktowe rozszczelnienia); sondy Magellan, która przy pomocy radaru z syntetyczną aparaturą (tzn. bazującą na zwiększeniu „wirtualnego” rozmiaru anteny poprzez nadawanie i odbiór sygnałów sondujących za pomocą anteny umieszczonej na ruchomej platformie) wykonała mapy powierzchniowe oraz mapy pola magnetycznego Wenus, czy misji Voyager, której sondy badały źródła magnetyzmu poszczególnych planet Układu Słonecznego (w największych gazowych olbrzymach – Jowiszu i Saturnie – odpowiada za niego nie żelazo, a wodór metaliczny, którego atomy zachowują się jak atomy metalu, w przypadku Urana i Neptuna zakłada się natomiast, że w ich środku istnieje sfera, która zachowuje się jak płynne żelazo – tzw. Ionic Ocean).

W przerwie między sesjami referatowymi można było zwiedzić chorzowskie Planetarium, a uczestnicy konferencji mieli do wyboru trzy opcje: stację sejsmologiczną, obserwację Słońca na tarasie oraz wystawę „Struktura Wszechświata”.