W

okó∏ m∏odego S∏oƒca wirowa∏ gazo-
wo-py∏owy dysk protoplanetarny o
masie oko∏o 100 mas Jowisza (czy-

li 30 000 mas Ziemi). Z up∏ywem czasu za-
warta w nim materia cz´Êciowo osiada∏a na
powierzchni S∏oƒca, a cz´Êciowo ulatywa∏a
w przestrzeƒ mi´dzygwiazdowà. Jednocze-
Ênie py∏ zlepia∏ si´ w nieforemne, krà˝àce
wokó∏ S∏oƒca bry∏y o rozmiarach kilku ki-
lometrów, zwane planetozymalami. Zde-
rzenia planetozymali prowadzi∏y do po-
wstania wi´kszych obiektów, z których
formowa∏y si´ planety ziemiopodobne i ska-
liste jàdra planet grupy Jowisza (tzw. ga-
zowych olbrzymów). Wszystkie te procesy
powodowa∏y zmniejszanie si´ masy zawar-
tej w dysku materii rozproszonej – zarówno
gazowej, jak py∏owej.

Ten powszechnie przyjmowany scenariusz

planetogenezy zosta∏ w ogólnych zarysach
potwierdzony obserwacyjnie. Na zdj´ciach
otrzymanych za pomocà Kosmicznego Tele-
skopu Hubble’a widaç wokó∏gwiazdowe dys-
ki o ró˝nych rozmiarach i ró˝nej gruboÊci,
które podlegajà wyraênym prawid∏owo-
Êciom. Po pierwsze – krà˝à wy∏àcznie wo-
kó∏ gwiazd m∏odych (najm∏odsze z nich li-
czà zaledwie par´ milionów lat). Po drugie –
starsze gwiazdy majà mniej masywne dys-
ki. Po trzecie – materia wyp∏ywa z dysków
w przestrzeƒ mi´dzygwiazdowà.

Jàdro Jowisza zawiera nie wi´cej ni˝ 5%

ca∏kowitej masy tej planety. Pozosta∏e 95%
to gruba otoczka zbudowana z ma-
terii „Êciàgni´tej” z dysku przez gra-
witacj´ jàdra. Proces zlepiania si´
py∏u musi zatem byç na tyle szybki,
by jàdro uformowa∏o si´ przed za-
nikni´ciem dysku.

Teoria planetogenezy mia∏a po-

wa˝ne trudnoÊci ze spe∏nieniem te-
go warunku ju˝ wtedy, gdy przeci´t-
ny czas zaniku dysku oceniano na
10 mln lat. Problem sta∏ si´ napraw-
d´ powa˝ny, gdy uzyskano wska-
zówki, ˝e ocena ta jest zawy˝ona.

W 2001 roku Karl E. Haisch jr i Elizabeth

Lada z University of Florida oraz Charles
Lada ze Smithsonian Astrophysical Obser-
vatory w Cambridge w stanie Massachusetts
opublikowali wyczerpujàce studium cz´sto-
Êci wyst´powania dysków protoplanetar-
nych. Badali oni m∏ode gromady gwiazdo-
we, których wiek mo˝na doÊç dok∏adnie
ustaliç metodami opracowanymi przez teo-
ri´ ewolucji gwiazd. Okaza∏o si´, ˝e z up∏y-
wem czasu odsetek gwiazd z dyskami szyb-
ko maleje – od prawie 100% do 50 i 10 w
gromadach powsta∏ych odpowiednio 1, 3 i
5 mln lat temu. Wyniki Haischa i Ladów po-
twierdzili ostatnio Lee W. Hartmann i Au-
rora Sicilia-Aguilar z Harvard-Smithsonian
Center for Astrophysics (równie˝ w Cam-

8

ÂWIAT NAUKI SIERPIE¡ 2004

pano

rama

ASTRONOMIA

Sprint protoplanetarny

PLANETOGENEZA MUSI BYå PROCESEM BARDZO SZYBKIM. MICHA¸ RÓ˚YCZKA

Gwiazdy i ich uk∏ady planetarne

powstajà z g´stych ob∏oków

materii mi´dzygwiazdowej,

w których nad wszystkimi

pozosta∏ymi si∏ami przewa˝y∏y

w pewnym momencie

si∏y samograwitacji.

Samograwitacyjne kurczenie si´

(kolaps) obracajàcego si´ ob∏oku

prowadzi do powstania zalà˝ka

gwiazdy otoczonego rozleg∏ym

dyskiem. Faza kolapsu jest

bardzo krótka – trwa nie wi´cej

ni˝ 10

5

lat. Dysk podlega dalszej

powolnej ewolucji, podczas której

znajdujàca si´ w nim materia

cz´Êciowo osiada na obiekcie

centralnym. Wydzielajà si´

przy tym znaczne iloÊci energii,

którà dysk wypromieniowuje

w szerokim zakresie widmowym

– od ultrafioletu do dalekiej

podczerwieni. Tylko niewielka

cz´Êç materii dysku zostaje

przetworzona w planety.

Wi´kszoÊç „ucieka” w przestrzeƒ

mi´dzygwiazdowà pod wp∏ywem

ciÊnienia promieniowania

i rozwijajàcych si´ w dysku

niestabilnoÊci. Niezwykle

spektakularnà formà tej ucieczki

sà wàskie strugi (tzw. d˝ety),

które p∏ynà wzd∏u˝ osi dysku

z pr´dkoÊcià paruset kilometrów

na sekund´, osiàgajàc d∏ugoÊç

kilku lat Êwietlnych. Niemal

wszyscy astrofizycy zgadzajà si´,

˝e d˝ety sà ogniskowane

i rozp´dzane przez generowane

w dysku pole magnetyczne.

Szczegó∏y tego procesu sà

jednak nieznane.

OD OB¸OKU

DO PLANETY

SYLWETKI DYSKÓW PROTOPLANETARNYCH

na jasnym tle Wielkiej Mg∏awicy Oriona.

DYSKI PROTOPLANETARNE

w gromadzie bardzo m∏odych gwiazd,

która le˝y w odleg∏oÊci 500 lat

Êwietlnych od S∏oƒca

w tle gwiazdozbioru Byka.

1 j.a. (jednostka astronomiczna) jest

równa promieniowi orbity Ziemi.

HST/STScI/R

. O’Dell/NASA

(na gór

ze

); HST/STScI/D. P

adgett (IP

AC/Caltech)/W

. Brandner (IP

AC)/K. Stapelfeldt (JPL)/NASA

(na dole

)

Orbita Plutona

500 j.a.

pano

rama

Wed∏ug badaƒ EUROCARE-3
w Polsce zaledwie 10% chorych
na bia∏aczk´ prze˝ywa pi´ç lat,
podczas gdy w Czechach,
S∏owenii i na S∏owacji ponad 30%,
a w Austrii i Francji oko∏o 50%.
Polska Unia Onkologii od lat
domaga si´ wprowadzenia
opracowanego przez specjalistów
Narodowego Programu Zwalczania
Chorób Nowotworowych,
który by∏by finansowany ze êróde∏
niezale˝nych od Narodowego
Funduszu Zdrowia. JeÊli sytuacja
si´ nie poprawi, w 2010 roku
na choroby nowotworowe mo˝e
umrzeç nawet 100 tys. Polaków.

W OGONIE

EUROPY

bridge), którzy z kilkoma wspó∏pracownika-
mi obserwowali dyski wokó∏ m∏odych gwiazd
podobnych do S∏oƒca. Konkluzja ich pracy,
przedstawionej na czerwcowym zjeêdzie
American Astronomical Society, jest dla teo-
rii bardzo niemi∏a: dyski te zanikajà i tracà
zdolnoÊç formowania planet w ciàgu nie
10 mln, lecz co najwy˝ej 5 mln lat.

Jak zatem dosz∏o do uformowania si´ gazo-

wych olbrzymów? Odpowiedê na to pytanie
mogà przynieÊç badania procesu, którego ro-
la w ewolucji protoplanetarnych py∏ów by∏a
do tej pory w du˝ym stopniu niedoceniana.
Py∏ okrà˝a gwiazd´ z nieco wi´kszà pr´dko-
Êcià ni˝ gaz; napotyka wi´c opór. Ziarna py-
∏u poruszajà si´ przez to nie po okr´gach, lecz
po ciasno zwini´tych spiralach, stopniowo
dryfujàc do centrum dysku. W pobli˝u gwiaz-
dy pojawia si´ obszar z nadwy˝kà py∏u, w któ-
rym ziarna py∏owe zlepiajà si´ du˝o szybciej
ni˝ w zewn´trznej cz´Êci dysku.

Komputerowe symulacje tego procesu

prowadzi w Centrum Astronomicznym im.
Miko∏aja Kopernika PAN w Warszawie Kac-
per Kornet, wspó∏pracujàc ze mnà oraz Pe-
terem Bodenheimerem z University of Cali-
fornia w Santa Cruz i Tomaszem St´piƒskim
z Lunar and Planetary Institute w Houston
w Teksasie. Dotychczasowe wyniki wyglà-

dajà obiecujàco – otrzymujemy gazowe ol-
brzymy w ciàgu 3 mln lat lub nawet szyb-
ciej. Jest jednak jeszcze za wczeÊnie, by
stwierdziç, ˝e zagadka zosta∏a rozwiàzana.
Symulacje wymagajà rozbudowania w taki
sposób, by ich wyniki mog∏y byç bezpoÊred-
nio porównywane z obserwacjami rzeczy-
wistych dysków protoplanetarnych. Na ra-
zie niewàtpliwe jest tylko jedno: planety
muszà formowaç si´ szybko – czasu majà
niewiele.

n

SIERPIE¡ 2004 ÂWIAT NAUKI

9

SCHEMAT EWOLUCJI

dysku

protoplanetarnego oglàdanego
z boku (kolumna A) lub pod
kàtem 45° do jego osi (kolumna B).
Wzd∏u˝ osi dysku p∏ynie
przerywana struga gazu
(ilustracje w wierszach 1 i 2).
Takie strugi obserwuje si´
w rzeczywistych dyskach, ale
mechanizm ich formowania
jest nieznany.

STScI

ONK

OL

OGIA

CelnoÊç w cenie

SELEKTYWNE LEKI WYMAGAJÑ SELEKTYWNEGO STOSOWANIA. LECH TRZECIAK

C

hoç medycyna poczyni∏a ogromne po-
st´py w leczeniu chorób nowotworo-
wych, wcià˝ sà one jednym z g∏ów-

nych problemów zdrowotnych ludzkoÊci.
Jeszcze 50 lat temu pacjentom z rozpozna-
niem bia∏aczki dawano 4–8 tygodni ˝ycia –
dziÊ co drugiego udaje si´ trwale wyleczyç.
Dlaczego nie wszystkich?

Dotychczasowe terapie przeciwnowotwo-

rowe majà wspólnà wad´ – ma∏à selektyw-
noÊç. ¸upem leczniczej kroplówki, skalpela
czy wiàzki promieniowania pada wszystko,
co znajdzie si´ w ich zasi´gu, a wynikajàce
stàd niepo˝àdane skutki zmuszajà cz´sto do
ograniczenia lub nawet odstàpienia od sto-
sowanej terapii. Pokonanie tej bariery wyma-
ga opracowania leków precyzyjnie uderzajà-
cych w mechanizmy rozwoju nowotworów

i dzi´ki temu ca∏kowicie oboj´tnych dla zdro-
wych narzàdów.

Istotà nowotworzenia jest nadmierne dzie-

lenie si´ komórek, które niech´tnie lub
opacznie reagujà na hamujàce sygna∏y z oto-
czenia. Cechy tej nabywajà najcz´Êciej wsku-
tek mutacji w genach kodujàcych bia∏ka
wa˝ne dla sygnalizacji mi´dzykomórkowej.
Zablokowanie czynnoÊci zmienionego bia∏-
ka powinno byç zatem eleganckim i sku-
tecznym sposobem leczenia konkretnego
nowotworu. Spektakularnym potwierdze-
niem tej tezy sta∏ si´ imatinib (gleevec) –
drobnoczàsteczkowa substancja wynalezio-
na w celu blokowania kinazy bia∏kowej ABL,
której uszkodzenia sà cz´ste w bia∏aczkach
[patrz: Diane Martindale „Rak na celowni-
ku”; Âwiat Nauki, listopad 2001]. Imatinib