Spisovatel Frank Herbert vytvořil pro svůj sci-fi román Duna fiktivní svět a dostalo se mu chvály za to, jak složité společnosti, náboženství a ekonomické systémy s bohatou historií vymyslel. Druhý díl filmu, který je na jeho knize založen a který se právě objevil v kinech, přitáhl pozornost veřejnosti k výzkumu z roku 2021, který měl odpovědět na otázku, nakolik realistická je Herbertem vymyšlená pouštní planeta Arrakis, přezdívaná Duna. Zajímavý také je vědecký pohled na to, jak realističtí jsou obří píseční červi, kteří na Arrakisu mají podle Herberta žít.
„Herbert nejenže vytvořil bohatý fantazijní svět, ale také postavil věrohodnou planetu,“ říká Alexander Farnsworth, klimatický modelář z anglické University of Bristol.
Farnsworth s dvěma kolegy provedl počítačovou simulaci klimatu na Arrakisu – a došli k závěru, že lidé by na takové pouštní planetě opravdu mohli žít. Jenom by pravděpodobně museli, oproti spisovatelovým představám, přemístit svá města blíže k rovníku. A hlavně by byli závislí na technologiích.
Pokud jde o obří písečné červy, kteří „dokážou spolknout celé těžařské zařízení“, ti se naopak nacházejí za hranicí toho, čeho by nám známá biologie mohla dosáhnout, cituje Science News paleontologa Patricka Lewise z americké Sam Houston State University v Texasu.
Smrtící ozón, horká hvězda
Klimatičtí modeláři použili modely, které simulují počasí a klima na Zemi, a změnili vstupní data podle informací o Arrakisu z Herbertových románů – a také z Encyklopedie Duny. To je dílo fanoušků, kteří, s autorovým požehnáním, vysvětlili klíčové pojmy z Herbertova složitého imaginárního světa. Právě z této encyklopedie například pochází klíčový předpoklad – totiž že Arrakis obíhá okolo své hvězdy po kruhové dráze, a zhruba ve stejné vzdálenosti, jako je v naší soustavě Pluto od Slunce.
Model planety Arrakis/Duna | foto: The Climate Archive
Podle dalších informací je atmosféra fiktivní planety Arrakis podobná té zemské – s několika pozoruhodnými rozdíly. Arrakis má v atmosféře o něco méně oxidu uhličitého než Země – asi 350 ppm (tedy 350 molekul CO2 na milion molekul všech plynů tvořících vzduch) oproti 417 ppm na Zemi. Hlavní rozdíl pak spočívá v koncentraci ozónu: toho má Arrakis ve své spodní atmosféře 0,5 procenta ve srovnání s 0,000001 procenta na Zemi.
Právě ozón je zásadní pro pochopení klimatu planety. Je to silný skleníkový plyn, jehož vliv na oteplování planety je asi 65krát silnější než vliv oxidu uhličitého.
Ozón v horních vrstvách atmosféry by významně chránil Arrakis před škodlivým zářením z jeho hvězdy Canopus. Mimochodem, Canopus je skutečná hvězda, známá také jako Alpha Carinae. Je to velká bílá hvězda s teplotou asi 7 200 stupňů Celsia; je tedy výrazně teplejší než Slunce, které má povrchovou teplotu okolo 5 500 stupňů. Je viditelná na jižní polokouli a jde o druhou nejjasnější hvězdu na obloze – jasnější je pouze Sirius. Smutnou zprávou pro fanoušky Duny pak je, že nejspíš nemá žádnou planetu – aspoň žádná dosud nebyla objevena.
Množství ozónu, které Herbert pro Arrakis předepsal, by bylo pro lidi – a obecně pro většinu pozemských forem života – smrtící. „Lidé na Arrakisu by pravděpodobně museli využívat nějakou technologii na odstraňování ozónu,“ tvrdí Farnsworth.
Model versus fikce
Klimatický model postavený na popsaných datech a dalších informacích z Herbertových románů ukazuje rotující planetu s velkými horskými pásmy, které většinou lemují její póly. Jemná oblaka se vznášejí nad rovníkem – a hlavně nad hornatými polárními oblastmi. Model Arrakisu předpovídá, že oblačnost a další faktory způsobí, že vyšší zeměpisné šířky jsou v létě nesnesitelně horké a v zimě hluboko pod bodem mrazu. Tropické zeměpisné šířky sice jsou teplotně o něco pohodlnější, ale zase je sužují extrémně silné větry.
Model planety Arrakis/Duna | foto: The Climate Archive
Pohled do Herbertových románů ale ukazuje detaily, které by podle modelu nebyly možné. Autor například popsal, jak v letním vedru ustupují polární ledové čepice. Podle modelu by však vysoká oblačnost a další procesy ohřívaly atmosféru na pólech a udržovaly ji oproti nižším zeměpisným šířkám dokonce teplejší. Na pólech by zkrátka bylo příliš horko, v létě kolem 70 °C – a navíc by bylo příliš málo srážek na to, aby se led v zimě doplnil.
Přestože v Herbertových románech žijí lidé na Arrakisu ve středních zeměpisných šířkách a blízko pólů, extrémní letní vedra a zimní mrazivé teploty – až minus 75 stupňů – by způsobily, že tyto oblasti by byly bez technologie téměř neobyvatelné.
Timothée Chalamet a Zendaya ve filmu Duna: Část druhá | foto: Warner Bros
Z pohledu teplot jsou tropické šířky Arrakisu relativně příjemnější. I úplně nejnižší zimní teploty okolo rovníku vycházejí na relativně snesitelných minus čtyřicet stupňů. A v nejteplejších měsících nepřesahují 45 stupňů. Díky výrazně nižší atmosférické vlhkosti to je navíc pocitově méně než stejná teplota v tropech na Zemi.
Model však ukazuje, že tropy na Arrakisu by před obyvatele stavěly i jiné výzvy než jen vysokou teplotu. Rozsáhlé písečné oblasti by pravidelně bičovaly větry o síle hurikánu a stavěly by až 250 metrů vysoké duny.
„Neznamená to, že by lidé na Arrakisu nemohli žít. Ale byli by extrémně závislí na technologiích – a hlavně na dodávkách jídla a vody odněkud mimo planetu. Neřekl bych, že je to svět neobyvatelný, ale určitě je velmi nehostinný,“ cituje Farnswortha Science News.
Je těžké být obřím písečným červem
Na rozdíl od lidí by ikoničtí obyvatelé Arrakisu, gigantičtí píseční červi, klima planety nepřežili. „Je těžké si představit takový živočišný druh s potřebnou tolerancí k takovému klimatu – hlavně z pohledu teplotních rozdílů,“ říká Farnsworth.
Záběr ze snímku Duna: Část druhá
Paleontolog Patrick Lewis upozorňuje také na další problémy. Především jde o velikost červů. Při délce až 400 metrů, kterou jim Herbert předepsal, by byli píseční červi téměř desetkrát delší než největší známí dinosauři. Přitom nikdy v dějinách života na Zemi červi – a obecně bezobratlí živočichové – nedorůstali do významnějších rozměrů.
Limitujícím faktorem je u bezobratlých červů zajištění dodávky kyslíku, upozorňuje Lewis. Červi totiž absorbují kyslík skrz kůži. A objem – a tedy hmotnost a tím i množství potřebného kyslíku pro zajištění tělesných funkcí – roste s třetí mocninou rozměru, zatímco plocha pomaleji, pouze s druhou mocninou. Výsledkem je, že od určité velikosti je plocha kůže zkrátka příliš malá a nad takovou velikost červ vyrůst prostě nemůže.
Obří písečný červ na planetě Arrakis/Duna
Nejznámějšími červy (vlastně „červy“ protože tento kmen již před padesáti lety kvůli své nejednoznačnosti zmizel z taxonomie) jsou určitě žížaly. Ty typicky měří okolo deseti centimetrů, přičemž ty největší známé druhy měří okolo metru; naprosto výjimečný exemplář nalezený před téměř sto lety v Africe dosáhl délky 6,7 metru a váhy přes 1,5 kilogramu.
To vypadá na fyziologický limit této architektury organismu – ale na spolknutí těžební věže na planetě Arrakis je to zoufale málo. Lewis proto odhaduje, že Herbertovi obří píseční červi by museli být obratlovci. Organismy s kostmi a svaly – a především s plícemi – by mohli být větší a silnější než bezobratlí červi, říká.
Ale stejně by byli omezeni – gravitací. Například velryby, ale platí to i třeba pro anakondy, mohou být tak velké, protože žijí ve vodě, kde jim vztlak umožní pohyb, a také jim pomáhá držet vůbec pohromadě. „Ale pokud chcete být na souši, musíte být schopni bojovat s gravitací,“ říká Lewis. „Abyste dosáhli délky více než 150 metrů, v podstatě byste museli být velká kost, abyste se nerozdrtili vlastní vahou.“
Dalším problémem pro extrémně velké organismy typu třistametrový červ je odvádění tepla. Monstrózně silné svaly, které by tak velké tělo potřebovalo – pomiňme, že by potřebovaly k připojení, podle Lewise, „neuvěřitelně tlusté kosti“ – by vytvářely velké množství tepla. Tím by obří – řekněme had, když ne červ – stál před podobným problémem, na jakém ztroskotal pokus představit si obřího bezobratlého: příliš malý povrch těla vůči jeho objemu.
Shrnuto, obří červi na Arrakisu narážejí na dvě fatální překážky: teplotní rozdíly a neúprosné geometrické principy. A když se tyto faktory sejdou v ničivé synergii – k nemožnosti se uchladit se přidá extrémně vysoká teplota na planetě – vyjde z toho závěr, že obří červi na Arrakisu opravdu nepředstavují reálný problém.
Jinými slovy, fanoušci Duny, kteří uvažují o životu na Arrakisu, mají štěstí. Planeta by byla vhodným, i když drsným místem pro život. A obří písečný červ tam fakt nikoho nesežere.
