Mokrý vesmír

Význam vody je však ešte väčší. Je transcendentná, jej pôvod presahuje naše chápanie, preto ju náboženstvá rozličných kultúr celé tisícročia uctievali ako božstvo, alebo prinajmenšom jeden z prejavovo božskej podstaty. Astronómovia pridali svoj hlas k zboru obdivovateľov, až keď zistili, že tekutina, ktorá pokrýva našu planétu a plní naše bunky, hrá rozhodujúcu úlohu aj pri formovaní hviezd a našej slnečnej sústavy.

Nanešťastie, ani astronómovia zatiaľ nedokázali nájsť na oblohe miesto, ktoré by aspoň naznačilo odpovede na otázky vyvolané týmto kozmickým elixírom. Nikto nevie, kde sa voda vzala, ako vznikla, ako sa z nej v našej slnečnej sústave vyvinul, ako riadi neuveriteľne jemné životné prostredie našich buniek. „Voda je pomerne jednoduchá molekula,“ vraví David Neufeld z Hopkins University v Marylande, astronóm, ktorý študuje vodu v medzihviezdych oblakoch. „Vzhľadom na to, aká je voda pre náš život dôležitá, vieme o nej pozoruhodne málo.“

Odkiaľ sa H2O vzala? Kozmológovia nám hovoria, že jadrá troch najjednoduchších prvkov - vodíka, hélia a lítia, sa sformovali už 200 sekúnd po big bangu. Ťažšie prvky, napríklad kyslík, vznikli fúziou ľahších prvkov vo vnútre prvej generácie hviezd. Zatiaľ nedokážeme nazrieť tak ďaleko do priestoru (a teda ani do času), aby sme dôkladne preštudovali hviezdy prvej generácie. Tak, alebo onak: kozmológovia sú presvedčení, že hneď ako sa sformovali prvé atómy kyslíka, okamžite sa začali spájať s pármi atómov vodíka. „Vodík bol odjakživa a všade,“ vraví chemik Richard Zare zo Stanford University. „Keď už máte kyslík, najstabilnejšia vec, ktorú môžete vytvoriť, je voda. Existujú aj iné kombinácie vodíka a kyslíka, napríklad H2O2 (peroxid vodíka), lenže tie nie sú ani zďaleka také stabilné.“

Astronómovia využili družicu Submilimeter Wave Astronomy Satellite (SWAS), ktorá vypustila NASA v roku 1998, aby pochopili, kde a ako voda vzniká, ako sa distribuuje po dnešnom vesmíre. SWAS dokáže testovať množstvo vody v medzihviezdnom médiu detegovaním mračien chladného plynu, ktoré sú také zvláštne, že voda sa v nich vyskytuje v plynnom skupenstve aj vtedy, keď je teplota mračien hlboko pod pozemským bodom varu.

Nanešťastie, táto tmavá, vzdialená vodná para sa neobyčajne ťažko deteguje. Molekuly vody prezrádzajú svoju prítomnosť emitovaním fotónov v submilimetrovej oblasti elektromagnetického spektra. Pozemské ďalekohľady však toto posolstvo nedokážu zaznamenať, pretože toto žiarenie neprenikne cez štít našej atmosféry. SWAS už krátko po vypustení detegoval fotóny vody v mračnách nahriatych na 27 stupňov Celzia v štádiu, keď začínajú kolabovať a vytvárajú protohviezdy. „Väčšina vody, ktorú v týchto hviezdnych kolískach vidíme, sa tvorí v neobyčajne veľkom množstve,“ vraví Gary Melnick z Harvard Smithsonian Center for Astrophysics, šéf vedeckého tímu SWAS.

Rázové vlny z mladých hviezd generujú energiu, bez ktorej by kombinácia kyslíka s vodíkom nebola možná. Podľa Melnicka je produkcia vody v hviezdnych kolískach taká efektívna, že aj nevýznamná časť hmloviny Orion by každých 24 minút naplnila všetky pozemské oceány! Takýto kozmický gejzír je jednou z podmienok zrodu hviezdy; na produkciu tepla a paralelné chladenie spotrebuje každá rodiaca sa gigantické množstvo vody. Kolabujúce mračno vodíka sa zahreje tak prudko, že sa môže vypariť skôr ako sa sformuje. Ak kolabuje dostatočne mokré mračno, nahriate molekuly vody vyžarujú fotóny, ktoré časť tepelnej energie unášajú do vesmíru, takže formovanie hviezdy môže pokračovať až do konca.

Tento zázračný proces však zahaľuje tajomstvo: Ako vznikli prvé hviezdy v čase, keď bol vesmír ešte suchý? Čo bolo skôr: kura alebo vajce? Astronómovia sú presvedčení, že generácie prvých hviezd ochladzovala voda, pretože kyslík vznikal už v prvých hviezdach.
Kozmická Sahara

SWAS doručil vedcom aj inú záhadu: veľké oblasti medzihviezdneho priestoru sú totiž suché. Pripomínajú skôr púšť ako močiar. Desiatky rokov staré teoretické modely tvrdia, že chladné medzihviezdne mračná by mali byť mokré, lenže SWAS nijakú vlhkosť nezaznamenal. „Podľa teórie by sa voda v týchto mračnách mala vyskytovať v pomere 1:1 000 000,“ vraví Edwin Bergin, člen tímu. „SWAS však nameral pomer jedna k miliarde.“ Overenie teórie bude stáť 70 miliónov dolárov.

Problém „chýbajúcej vody“ vysvetľujú vedci tým, že sa v skúmaných oblastiach vyskytuje najmä v podobe ľadového púdru, primrznutého k zrnkám prachu. Zamrznutá voda nedokáže emitovať fotóny na submilimetrovývh vlnovývh dĺžkach.Teória „zasrieneného prachu“ sa ťažko overuje. Vedci sa však nazdávajú, že dostatočne citlivé infračervené ďalekohľady by mračná vytvorené z takejto hmoty detegovať mali. Kým také teleskopy vyvinú a vypustia na obežnú dráhu, teória zamrznutých prachových zrniek bude mať konjunktúru. Je to impulz najmä pre planetológov, pretože práve oni by mali byť ohnivkom, ktoré raz spojí vodu vo vašom pohári s medzihviezdnymi oblakmi zamrznutých zrniek. Nové teória sa totiž perfektne kryje z predstavami o tom, odkiaľ sa na Zemi nabrala pitná voda. Odkiaľ? No predsa zo zrniek zamrznutého prachu, z ktorých sa v oblasti dnešnej obežnej dráhy Jupitera gravitačne sformovali ľadové planetesimály, ktoré potom putovali do vnútra Slnečnej sústavy.