2009

Bilý Trpaslík 140.

1/2009

ˇ Ceká nás doba ledová? Nebo naopak bezledová?, Michal Švanda . . . . . . . . . . . . . . . 2 400 let dalekohledu – I, Pavel Karas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Cassini se stále cˇ iní, Jan Píšala . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 Sideralis – sky chart for mobile phones, Jiˇrí Dušek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 Lulin mezi hvˇezdami, Zdenˇek Janák . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Mléˇcná dráha z Chorvatska, Jiˇrí Los . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

ˇ Ceká nás doba ledová? Nebo naopak bezledová? Michal Švanda Tˇežko hledat kontroverznˇejší, bouˇrlivˇeji „propírané“ téma politicko-vˇedeckých diskusí než otázku klimatických zmˇen. Diskutující se rozdˇelili na dva hlavní tábory. Bojovníci z tábora prvního v žádném pˇrípadˇe nepˇripouštˇejí žádné klimatické zmˇeny a dˇeje, které jsou pozorovány po celé planetˇe, považují za krátkodobé fluktuace. Jejich protivníci naopak bijí na poplach – Zemˇe se otepluje a bude to mít velké následky. Druhá skupina rozhodnˇe není jednotná a podobnˇe jako v politické stranˇe i zde existují urcˇ ité frakce. Pˇríznivci té jedné zastávají názor, že se Zemˇe otepluje, protože do pˇrírody zasáhl cˇ lovˇek, a to zejména produkcí skleníkových plynu. ˚ Proti nim stojí skupina, která sice globální klimatickou zmˇenu pˇripouští, ale považuje ji za pˇrírodní proces s jen minimálním vlivem cˇ lovˇeka. Témˇeˇr stranou je pak další skupina diskutujících, kteˇrí sice hlásají nástup klimatických zmˇen, jen podle nich nep˚ ujde oteplování, ale naopak o pˇríchod studeného období. Zde bych se nejprve pozastavil nad nˇekolika zajímavostmi. Pˇrednˇe vˇedci zastoupení v klimatických panelech hledají konsensus. To je ponˇekud podivné, to je jako kdyby se hlasovalo o hodnotˇe rychlosti svˇetla nebo o tom, zda se Slunce zmˇení v cˇ erveného obra cˇ i ne. Vˇeda by takto v žádném pˇrípadˇe fungovat nemˇela. Vˇeda by mˇela analyzovat fakta a pokud je to jen trochu možné, poskytnout pˇredpovˇedi, samozˇrejmˇe vˇcetnˇe pˇríslušného chybového intervalu. Vˇedecký výzkum není o hledání konsensu, ale o hledání fakt. To nemusí být totéž. Druhý poznatek, který jsem si z mnohých cˇ lánku ˚ odnesl, je ten, že nejvíce jasno mají v otázce globálních klimatických zmˇen politici a ekonomové. Proˇctete-li jistou monografii na toto téma, sepsanou profesorem ekonomie, jenž v názvu diskutuje barvu Zemˇe jako planety, zjistíte, že v seznamu literatury nenajdete du˚ ležité vˇedecké práce. Zato najdete hro-

2

madu odkazu ˚ na literaturu ekonomického zamˇeˇrení. Jsou to snad peníze a další ekonomické ukazatele, které rozhodují o blízké budoucnosti? Rozhodne kurz dolaru a cena ropy o tom, jestli se lidé v Maroku budou uˇcit stavˇet iglú, nebo naopak ve Finsku pˇestovat pomeranˇce? V souˇcasnosti to vypadá, že situace je podobná hlasování o zákonu o provozu na pozemních komunikacích v parlamentu. Auto má pˇreci každý, takže samozˇrejmˇe z vlastní zkušenosti nejlíp ví, co by se na silnicích mˇelo a nemˇelo dˇelat. Zrovna tak každý pˇreci z vlastní zkušenosti vidí, zda se Zemˇe otepluje nebo naopak pomalu zamrzá. Nebo ty, cˇ tenáˇri, to snad tak jasnˇe nevidíš? Politici a ekonomové však v této otázce až pˇríliš cˇ asto nepoužívají cˇ istˇe ekonomické argumenty, ale naopak se snaží svá tvrzení podkládat argumenty vˇedcu ˚– klimatologu ˚ a v poslední dobˇe si bohužel do svých zaprášených úst berou i astro-

www.astronomie.cz

nomy. Magickým termínem je totiž sluneˇcní aktivita. Zkušenosti z dlouhodobých pozorování sluneˇcní aktivity ukazují, že vazba mezi úrovní aktivity a pozemským klimatem je velmi tˇesná. Myslí se samozˇrejmˇe dlouhodobý výkyv aktivity, trvající desítky let. Odpovˇedným faktorem je celkový záˇrivý výkon Slunce, který je v pˇrípadˇe zvýšené aktivity o pár promile (!) vˇetší než v období aktivity nízké. Proto se Grónsku stále ˇríká v angliˇctinˇe „Zelená zemˇe“, pˇrestože dnes je tam zelený jedinˇe lední medvˇed, spadne-li do kýble se zelenou barvou. Také proto mezi roky 1645 a 1715 se malíˇri v Holandsku uˇcili zachytit zimní krajinku, švédská armáda napadla pˇres zamrzlé Baltské moˇre v roce 1658 Kodan, ˇ a to s sebou prosím vláˇcela po ledu i dˇela, a Ludvík XIV. – Král Slunce – se ani na slunci pˇríliš neohˇrál. Malou dobou ledovou je však nazýváno mnohem širší období, od šestnáctého do poloviny devatenáctého století, s tˇremi výraznými minimy – kolem let 1670, 1770 a 1850. Sluneˇcní aktivita byla v tomto období obecnˇe snížená, avšak pouze mezi roky 1645 a 1715 vysadila prakticky úplnˇe (mluvíme o tzv. Maunderovu minimu). Podobná, avšak ménˇe výrazná minima byla ve sluneˇcní aktivitˇe pozorována i pˇredtím a témˇeˇr vždy jsou spojována s poklesem prumˇ ˚ erné teploty. Naopak v devátém století se velmi oteplilo (mluvíme o Stˇredovˇekém maximu), což umožnilo Vikingum ˚ doplout do Severní Ameriky (ještˇe, že tento v zásadˇe násilnický národ nebyl novým kontinentem z nˇejakých duvod ˚ u ˚ zaujat, protože jinak by se americká mˇena zˇrejmˇe

jmenovala koruna a na bankovkách by byl nápis „In Thor we trust“, nebo spíš „Í Thor við traust“). A tak v závislosti na tom, za který tým prezentující politik nebo ekonom zrovna hraje, tluˇce o stul ˚ barevnými grafy poukazujícími na vytrvalý nárust ˚ sluneˇcní aktivity v posledních cˇ tyˇrech stech letech (aby ne, když pˇred cˇ tyˇrmi sty lety byla aktivita prakticky nulová a z nuly již klesat nemuže) ˚ a nebo tabulkou (nepochybnˇe taktéž barevnou) ukazující, že minimum mezi sluneˇcními cykly 23 a 24 trvá již prakticky tˇri roky a ne obvyklých nˇekolik málo mˇesícu. ˚ Tˇretí mluvˇcí potˇrebuje k bušení do stolu obˇe ruce. V jedné drží graf rostoucí prumˇ ˚ erné zemské teploty a v druhé grafické znázornˇení trendu sluneˇcní aktivity a volá: „Sluneˇcní aktivita roste, ale teplota víc!“. Vazba klimatických zmˇen na sluneˇcní aktivitu je zˇrejmˇe o nˇeco složitˇejší. Zdá se, že vysazení sluneˇcní aktivity v období Malé doby ledové nebylo tím jediným faktorem, který se na celkové výrazné zmˇenˇe klimatu podepsal. Indicie o tom však pˇrišla až o sto let pozdˇeji. Když v roce 1815 vybuchla sopka Tambora v Indonésii, vyvrhla do stratosféry tolik popela, že ten se rozprostˇrel prakticky nad celou zemˇekoulí. Následující rok, 1816, bývá nazýván „rokem bez léta“, kdy v severní Evropˇe mrzlo a snˇežilo i v cˇ ervnu a cˇ ervenci. Podle nˇekterých studií se zdá, že v období Malé doby ledové byla zvýšená i vulkanická aktivita a pˇrispˇela tak k drastické zmˇenˇe podnebí. Spekuluje se ještˇe o jednom z možných mechanismu, ˚ proˇc bylo na Zemi v období od cˇ trnáctého století ponˇekud

Amatérská prohlídka oblohy

3

chladnˇeji. Znaˇcná cˇ ást tepelné rovnováhy na Zemi je totiž zajišt’ována transportem mohutnými proudy v oceánech – tzv. termohalinním výmˇeníkem. Voda se v rovníkových oblastech ohˇrívá a odnáší toto teplo do polárních oblastí. I proto je napˇr. Evropa prumˇ ˚ ernˇe výraznˇe teplejší než východní pobˇreží Severní Ameriky, pˇrestože geografická šíˇrka obou oblastí je pˇribližnˇe stejná. Podle odborníku ˚ je dost dobˇre možné, že se nˇekdy v jedenáctém nebo dvanáctém století tento obˇrí tepelný dopravník zastavil (nebo významnˇe zpomalil). Paradoxnˇe možná kvuli ˚ zvýšené teplotˇe v dobˇe Stˇredovˇekého maxima. Existují i modelové pˇrípady, jak tento proud zastavit. Napˇr. v oblasti Kanady se mohlo roztáním znaˇcné cˇ ásti pevninského ledovce vytvoˇrit mˇelké jezero sladké vody, které se po prolomení ledové bariéry vylilo do Atlantiku v oblasti Newfoundlandu. Chladná sladká voda v pˇrípovrchových vrstvách oceánu pak narušila tepelnou nerovnováhu, která oceánské proudy pohání. Modelové situace ukazují, že pokud k tomuto došlo, pak úroven ˇ sluneˇcní aktivity mˇela na ochlazování jen druhoˇradý vliv, pˇrestože by byla puvodním ˚ spouštˇecˇ em. Pˇripust’me však na chvíli, že sluneˇcní aktivita muže ˚ za všechno. Její úroven ˇ je snadno mˇeˇritelná, tak proˇc Slunce pˇrímo neobvinit, když je možné potenciálního viníka pˇrímo pojmenovat a ukázat si na nˇej prstem? Zejména když se nemuže ˚ bránit? Dˇelat bychom to nemˇeli zejména proto, že je velmi tˇežké, snad až nemožné, se souˇcasným stavem poznání sluneˇcní fyziky skuteˇcnˇe spolehlivˇe pˇredpovˇedˇet, jak se bude Slunce cho-

4

vat za nˇekolik týdnu, ˚ natož pak za nˇekolik desítek let. Za cˇ tyˇri sta let teleskopických pozorování máme totiž velmi dobˇre vypozorované dˇení ve fotosféˇre, chromosféˇre a korónˇe, tedy ve sluneˇcní atmosféˇre. Víme, jak vypadají na povrchu sluneˇcní skvrny, jak fakulová pole, jak vysoko se mohou vypínat protuberance a kdy máme oˇcekávat koronální ejekce hmoty. Ale to podstatné, tedy mechanismy, které vedou ke vzniku sluneˇcní aktivity a sluneˇcního magnetismu, to se odehrává uvnitˇr sluneˇcního tˇelesa, kam se není možné pˇrímo podívat. Posledních cˇ tyˇricet let pˇrináší mnoho informací o struktuˇre sluneˇcního nitra helioseismologie, sledující povrchové projevy zejména zvukových vln, šíˇrících se sluneˇcním nitrem, a rozptylujících a lámajících se na pˇrekážkách a rozhraních. Takže pomˇernˇe pˇresnˇe víme, kde se ve sluneˇcním tˇelese nacházejí jednotlivé vrstvy s odlišnými mechanismy pˇrenosu energie, máme pˇredstavu o charakteru rotace podpovrchové konvektivní zóny, máme velmi dobré pˇredstavy o prubˇ ˚ ehu teploty, hustoty, tlaku a chemického složení od samotného sluneˇcního stˇredu až k tˇesnˇe pˇrípovrchovým vrstvám (které naopak nejsou modely reprodukovány pˇríliš pˇresnˇe). K vysvˇetlení vzniku sluneˇcní aktivity a její periodicity je to však stále málo. Poslední vývoj v detailních helioseismických metodách bohužel ukazuje, že již pomˇernˇe mˇelké vrstvy konvektivní zóny, tedy cokoli, co je hloubˇeji než pˇribližnˇe 4000 km (0,5 procenta sluneˇcního polomˇeru), jsou tak silnˇe dominová-

www.astronomie.cz

ny náhodným šumem, že je velmi obtížné detekovat vubec ˚ nˇejaký konstruktivní signál šíˇrících se vln, který by pˇrinesl podrobné informace o tom, co se vlastnˇe vaˇrí ve sluneˇcní magnetické kuchyni. A jedinˇe rozvoj tˇechto (a jiných) metod muže ˚ (doufejme) pˇrinést prulom ˚ v porozumˇení detailu ˚ sluneˇcní aktivity. Souˇcasné teoretické modely pˇredpovídající úroven ˇ sluneˇcní aktivity tak vaˇrí doslova z vody s jen velmi malým množstvím koˇrení. Modely extrapolují chování pozorované na povrchu do celé konvektivní obálky (sice pˇetašedesát procent objemu, ale pouhá tˇri procenta hmotnosti), doplní je rovnicemi, které autoˇri modelu považují za univerzálnˇe platné, a nechají svuj ˚ model vyvíjet. V lepším pˇrípadˇe jej ještˇe kalibrují na sku-

teˇcná pozorování provedená v minulosti. Pˇrehnanˇe ˇreˇceno, je to, jako byste chtˇeli stanovit mechanismus vzniku hlasu z pozorování dmoucího se poprsí operní pˇevkynˇe bˇehem hodinového vystoupení (a pak své závˇery zkorigovali podle téhož poprsí téže pˇevkynˇe bˇehem jiných vystoupení a mezi nimi – což nazvete kalibrací). Naštˇestí je Slunce po fyzikální stránce o nˇeco jednodušší než lidské tˇelo. Plazma mužeme ˚ pomˇernˇe snadno popsat rovnicemi (ménˇe snadné už je tyto rovnice ˇrešit), takže tento pˇrístup má své opodstatnˇení. Jednotlivé modely se ale liší množstvím ingrediencí, které se autoˇri rozhodli vzít v úvahu. Proto se jejich výsledky cˇ asto tak zásadnˇe liší. Jeden model pˇredpovídá 24. cyklus aktivity ja-

Kolobˇeh moˇrských proud˚ u. Tmavˇe jsou oznaˇceny hlubokomoˇrské studené proudy, zatímco svˇetlé symbolizují povrchové teplé proudˇení.


5

ko nejsilnˇejší za posledních 400 let, jiný jej považuje naopak za nejslabší. Teprve v druhém letošním cˇ ísle cˇ asopisu Journal of Atmospheric and SolarTerrestrial Physics se objevil první cˇ lánek pˇricházející s pˇredpovˇedí delšího období snížené sluneˇcní aktivity trvající šedesát až sto let s nˇekolika výraznˇejšími minimy. Jiné dostupné modely nemají pro vznik dlouhých období typu Maunderova minima vubec ˚ žádné ingredience 1. Zastánci pˇricházející doby ledové však hlásali svá tvrzení bez opory v modelu sluneˇcní aktivity dlouho pˇredtím, než vubec ˚ zmínˇená práce prošla recenzním ˇrízením. Ovšem publikovaný model má velmi slabé místo: nejedná se o model fyzikální, ale o model statistický. Model, který vezme urˇcitá mˇeˇrení (v tomto konkrétním pˇrípadˇe geomagnetický aa index a relativní cˇ íslo sluneˇcních skvrn), aplikuje na tyto ˇrady matematický model, který v sobˇe neobsahuje bud’ vubec ˚ žádnou, nebo jen stopové množství fyziky, a extrapoluje se do budoucna. Jistˇe, urˇcitou prediktivní schopnost tyto modely mají. Ale je to podobné situaci, kdy k lékaˇri pˇrijde pacient se zvýšenou teplotou a lékaˇr automaticky pˇredepisuje Paralen. Protože statisticky jsou léky obsahující paracetamol na snížení teploty úˇcinné. Takový lékaˇr se ale vubec ˚ nezají1

Pro pˇresnost dodávám, že nˇekteré fyzikálnˇe založené modely ingredience pro velká minima mají. Ty však trpí drobným nedostatkem: sluneˇcní aktivitu neumˇejí znovu restartovat. Po vyvolaném minimu by sluneˇcní aktivita navždy vyhasla, což jistˇe neodpovídá realitˇe. Takový model lze jen tˇežko pokládat za pˇresný.

6

má, jaký je pravý duvod ˚ pacientovy anomálie, pˇriˇcemž muže ˚ jít o banální pˇríˇcinu, jako je období zvýšeného stresu, nebo naopak o nebezpeˇcnou chorobu typu meningitida, na niž je paracetamol stejnˇe úˇcinný jako popíjení koktejlu ˚ z otrhaných výˇcnˇelku ˚ drobných plazu ˚ a výmˇešku ˚ kožních žláz vˇetších obojživelníku ˚ z ˇrádu žab. „Popíraˇci“ globálních klimatických zmˇen s trendem nárustu ˚ prumˇ ˚ erné teploty si cˇ asto berou do úst práce australského klimatologa Davida C. Archibalda. I Archibalduv ˚ výzkum je založen na statistické analýze dostupných mˇeˇrení a jejich extrapolaci do budoucnosti. Jeho práce, jež se objevila v roce 2006 v cˇ asopise Energy & Environment, je cˇ asto oznaˇcována za nejhorší vˇedeckou práci o klimatu všech dob. Archibaldovi je zejména vytýkána nepruhledná ˚ práce s dostupnými datovými ˇradami a protivníci argumentují, že si pro své analýzy vybral pouze ta data, která podporují jeho teorii. Pokusy o reprodukci výsledku ˚ ve zmínˇeném cˇ lánku jinými klimatology selhaly, což vrhá stín na práci samotnou. Jedním ze znaku ˚ dobré vˇedecké práce by totiž mˇela být právˇe její reprodukovatelnost. Experimenty nebo studie, jež není možné zopakovat se stejným výsledkem, jsou obvykle považovány za podezˇrelé. Pro úplnost dodejme, že David Archibald pˇredpovídá nástup studeného období v dusledku ˚ snížené sluneˇcní aktivity a také menší odezvy teploty atmosféry na koncentraci skleníkových plynu ˚ než s jakou poˇcítají jiní vˇedci. O úspˇešnosti statistických modelu ˚ si mužeme ˚ udˇelat velmi dobrou pˇredstavu

www.astronomie.cz

Zářivý forcing [W/m 2]

vulkanická aktivita


výkyvy sluneční aktivity


oxid uhličitý a aerosoly

Rok R˚uzné komponenty záˇrivého forcingu v troposféˇre, s nimiž poˇcítají klimatické modely. Záˇrivý forcing je rozdíl mezi celkovým množstvím energie, které do dané vrstvy atmosféry dorazí zvnˇejšku, a množstvím energie, které je z této vrstvy vyzáˇreno. Pˇripomeˇnme, že dominantním cˇlenem pˇríchozí energie je sluneˇcní záˇrení s tokem pˇribližnˇe 1 367 W m−2 . / Horní panel znázorˇnuje dvˇe nezávislé rekonstrukce vulkanické aktivity (horní ˇrada byla vzata z d˚uvodu pˇrehlednosti se znaménkem minus). Vulkanická aktivita produkuje negativní záˇrivý forcing, posouvá jazýˇcek vah na stranu vyzáˇrené energie, tedy v d˚usledku vede k ochlazení troposféry. / Stˇrední panel znázorˇnuje tˇri r˚uzné nezávislé rekonstrukce záˇrivého forcingu, za nˇejž je odpovˇedná dlouhodobˇe se mˇenící sluneˇcní aktivita. Povšimnˇete si dlouhodobˇe snížené aktivity mezi roky 1400 a 1750. Od roku cca 1750 je zakresleno i relativní cˇ íslo sluneˇcních skvrn, jedenáctiletá perioda je velmi dobˇre patrná. Velmi dobˇre viditelné je i stˇredovˇeké sluneˇcní maximum. / Na spodním panelu je vliv oxidu uhliˇcitého (laicky ˇreˇceno skleníkového efektu) a také aerosol˚u (spodní kˇrivka). Ru ˚ zné aerosoly, vznikající pˇrevážnˇe p˚usobením cˇ lovˇeka, produkují záporný záˇrivý forcing – podporují vytváˇrení mrak˚u, aerosoly tedy pr˚umˇernou teplotu snižují. / Z graf˚u je možné uˇcinit si závˇer o d˚uležitosti jednotlivých komponent. Podle Crowley, T. J.: 2000, Science 289, 270–277.


7

pˇri sledování dlouhodobých pˇredpovˇedí poˇcasí. Dlouhodobé pˇredpovˇedi vycházejí ze sledování parametru ˚ poˇcasí za urcˇ ité období, hledání podobných epizod v dlouhodobých záznamech a pˇredpokladu, že se poˇcasí nebude chovat pˇríliš jinak než se chovalo v minulosti. I pˇresto se muže ˚ pˇredpovˇed’ vyplnit, zrovna tak jako se muže ˚ vyplnit statisticky založená pˇredpovˇed’ sluneˇcní aktivity profesora de Jagera. Zcela z druhé strany pˇristupují k problému klimatické modely. Pˇrestože se nˇekteré z nich snaží o pˇredpovˇed’, jejich nosným tématem je naopak reprodukce již známých mˇeˇrení na základˇe uvažovaných mechanismu, ˚ které se mohou podílet na ovlivnˇení pozemského klimatu. Klimatolog namíchá geologické záznamy o vulkanické aktivitˇe, rekonstrukce sluneˇcní aktivity (a tedy záˇrivého pˇríkonu) a tepelnou odezvu atmosféry na aerosoly a zastoupení oxidu uhliˇcitého, získaného z vrtu ˚ v ledovcích, a s údivem sleduje výsledek. Jeho model, který pˇredpokládá lineární vazbu atmosféry na vnˇejší vlivy velmi dobˇre reprodukuje chování zemské teploty od roku 1000 do roku pˇribližnˇe 1850, pˇresnˇeji je reprodukuje s 64% úspˇešností. To je velmi dobrý výsledek pro jednoduchý model. Mezi roky 1850 a 1925 je model mimo realitu, atmosféra by podle nˇej mˇela být v prumˇ ˚ eru o 0,4 stupnˇe teplejší, než ve skuteˇcnosti byla. Dˇení v 20. století pak model vysvˇetluje už jen z 25 procent, pˇresto však sleduje rostoucí trend prumˇ ˚ erné povrchové teploty, zejména v dusledku ˚ nárustu ˚ du˚ ležitosti skleníkového efektu. Jeho nárust ˚ v prubˇ ˚ ehu dvacátém století pˇresáhl hod-

8

notu pˇrirozené variability pozorované po devˇet set let pˇredtím. Výsledky je možné interpretovat také tak, že nˇekdy v druhé polovinˇe 19. století se stalo cosi, co model nedokáže postihnout. Mohlo to být napˇríklad porušení do té doby fungující lineární vazby mezi vnˇejšími vlivy, napˇríklad drobnou zmˇenou v chemismu atmosféry. S nelineárními vazbami se velmi špatnˇe poˇcítá, nebot’ typicky vedou k chaotickému (a tedy prakticky nepˇredpovˇeditelnému) chování. Aˇckoli se zdá, že koincidence s prumyslovou ˚ revolucí je více než nápadná, model napˇr. nebere v úvahu vubec ˚ zmˇeny cirkulace v oceánech, které podle jiných studií mohou být také velmi duležité. ˚ ˇ Rekli jsme si, že žádný z dobrých fyzikálních modelu ˚ sluneˇcní aktivity nepˇredpovídá nástup dlouhého minima. Žádný z nich ovšem nepˇredpovˇedˇel to, že pˇredˇel 23. a 24. cyklu trvá již tˇretí rok (pˇrestože nˇekteré modely mírnˇe – asi o rok – opoždˇený nástup oˇcekávaly). I když je z polarit obˇcas se objevivších skvrn jasné, že nový cyklus již zaˇcal (první taková skupina se objevila v lednu roku 2008), místo oˇcekávaného rychlého nástupu jsou projevy sluneˇcní aktivity pozorovány spíše sporadicky. Ekonomie a politika s oblibou používá statistické výsledky. Takže se podívejme na statistiku ze systematických pozorování sluneˇcních skvrn od roku 1848. Podle ní trvá sluneˇcní cyklus v prumˇ ˚ eru 131 mˇesícu ˚ plus mínus 14 mˇesícu. ˚ Záznamy navíc ukazují, že bˇehem minulého minima v roce 1996 bylo bez skvrn 309 dní, o jedenáct let dˇríve pak 273 dní. Pˇrelom cyklu ˚ cˇ íslo 16 a 17 vrcholil v ro-

www.astronomie.cz

ce 1933 a bˇehem tohoto období bylo zaznamenáno 568 dní bez skvrn! O minimum dˇríve bylo zaznamenáno 534 dní bez známek fotosférické aktivity. Až do konce ledna bylo od zaˇcátku souˇcasného minima sluneˇcní aktivity napoˇcítáno 538 dní bez skvrn. Je zˇrejmˇe dost pravdˇepodobné, že letos bude rekord z tˇricátých let bude pˇrekonán. Otázkou je, jak moc je toto pozorování duležité. ˚ Z dostupné statistiky jen velký odvážlivec provádí extrapolace do budoucnosti. Nesmíme zapomínat, že záznamy o sluneˇcních skvrnách jsou peˇclivˇe zaznamenávány pˇribližnˇe od roku 1755. V naší „statistice“ tedy figuruje pouhých tˇriadvacet datových bodu, ˚ zatímco milióny cyklu ˚ probˇehly v pˇredastronomické éˇre. Vyberte na ulici 23 lidí procházejících kolem vás, zeptejte se je na jejich mˇesíˇcní pˇríjem a udˇelejte z toˇ ho závˇer pro celou Ceskou republiku. Jak jistˇe tušíš, vážený cˇ tenáˇri, tato úvaha rozhodnˇe neodpoví na otázku položenou v nadpisu. Naopak si klade za cíl ukázat, že z objektivního hlediska je jen

velmi obtížné až nemožné na tuto otázku fundovanˇe odpovˇedˇet prostˇe proto, že není k dispozici dostatek údaju. ˚ A tak si ti, kteˇrí nejvíc kˇriˇcí, berou do úst pozorování, která se jim zrovna hodí, a vesele ignorují to ostatní. Na dlouhodobém vývoji pozemského klimatu se podílí znaˇcné množství faktoru, ˚ z nichž nˇekteré nepochybnˇe ještˇe neumíme ani pojmenovat, natož je pochopit a modelovat. Kromˇe již vyjmenovaného je dalším faktorem pokrytí oblohy oblaˇcností, jež je pravdˇepodobnˇe do znaˇcné míry modulováno tokem vysokoenergetických cˇ ástic pˇrilétajících do sluneˇcní soustavy z galaktických dálek. I jeho tok je zˇrejmˇe ovlivnován ˇ sluneˇcní aktivitou, avšak samotná promˇennost zdroju ˚ tˇechto cˇ ástic pˇrináší další neznámé v složitém a zˇrejmˇe nelineárním termodynamickém systému zemské atmosféry. Z pozice cˇ lovˇeka žijícího ze studia Slunce doufám, že nás velké minimum neˇceká. V opaˇcném pˇrípadˇe by se zˇrejmˇe jen tˇežko oduvod ˚ noval ˇ vývoj nových pˇrístroju. ˚ A nebo možná právˇe naopak – to

Dopad globálního oteplování na Himálaje v pˇredstavách tv˚urcu ˚ filmu 2012.


9

jsou situace, kdy kriticky smýšlející cˇ lovˇek tˇežko odhadne, jak se zachovají politici a ekonomové, kteˇrí pˇridˇelování penˇez na velké projekty schvalují. Z pozice cˇ lovˇeka žijícího na planetˇe Zemi se domnívám, že snahy o zlepšení životního prostˇredí jsou snahami dobrými. Mezi takové však urˇcitˇe nepatˇrí vý-

roba bionafty, pˇri níž se na vznik jednoho jejího litru spotˇrebuje 1,6 litru fosilní nafty. Urˇcitˇe je ale zapotˇrebí brát s velkou rezervou závˇery ekonomu ˚ o budoucnosti pozemského klimatu, když nedokáží pˇredpovídat ani výkyvy ve svém vlastním oboru a probíhající ekonomická recese je toho dukazem. ˚ X

400 let dalekohledu – I Pavel Karas Je jistˇe zbyteˇcné cˇ tenáˇri Bílého trpaslíka pˇripomínat, že rok 2009 byl vyhlášen Mezinárodním rokem astronomie. Samozˇrejmˇe ne náhodou – vždyt’ letos tomu bude pˇresnˇe 400 let od zrození jednoho z nejúžasnˇejších vˇedeckých pˇrístroj˚ u – astronomického dalekohledu. Pˇrelom 16. a 17. století se díky dalekohledu, ale také díky skvˇelým osobnostem, jako byl Galileo Galilei cˇ i Johannes Kepler, stal bezpochyby jednou z nejvíce vzrušujících etap v historii lidského poznání.

Všechno nejlepší! Jak známo, dalekohled jako takový se poprvé objevil v Holandsku na zaˇcátku 17. století. Existují cˇ etné spekulace o tom, proˇc a jestli dalekohled nebyl objeven už dˇríve, vždyt’ takové brýle se bˇežnˇe vyrábˇely nˇekolik století pˇred ním. Nicménˇe nˇekteré studie ukazují, že kvalita cˇ oˇcek byla po dlouhou dobu nedostateˇcná pro aplikaci v optických soustavách sestávajících z více optických cˇ lenu. ˚ Teprve v prubˇ ˚ ehu 16. století v souvislosti se zámoˇrskými objevy výraznˇe stoupla kvalita ˇremeslné výroby a je tedy možné, že dalekohled tak opravdu mohl vzniknout až po roce 1600. O prvenství spolu soupeˇrí hned tˇri holandští optikové – Zacharias Janssen, Jacob Metius a Hans

10

Lipperhey. Kdo z nich vyrobil „pozorovací rouru“ jako první, nevíme. Ke konstrukci pravdˇepodobnˇe dospˇeli všichni tˇri ˇremeslníci ve stejné dobˇe, nezávisle na sobˇe. Jisté je, že poslednˇe jmenovaný si vynález nechal patentovat, a to 2. ˇríjna 1608. Galilei, který se o takovéto novinky živˇe zajímal, si svuj ˚ dalekohled postavil pouhých nˇekolik mˇesícu ˚ poté. Jisté je, že již v létˇe roku 1609 pˇredvádˇel tuto novinku užaslým benátským šlechticum. ˚ Je mi trochu líto, že se do této doby nemužu ˚ podívat a alespon ˇ nakukovat Galileovi pˇres rameno, když na konci roku 1609 namíˇril svuj ˚ jednoduchý teleskop na noˇcní oblohu a svá pozorování zaˇcal zapisovat do deníku. Jaký to musel být pocit být jedním z prvních lidí na svˇetˇe, který spatˇril povrch našeho

www.astronomie.cz

vesmírného souputníka zvrásnˇený bezpoˇctem kráteru! ˚ Obraz v dalekohledu, složeném ze spojné cˇ oˇcky jako objektivu a rozptylné cˇ oˇcky jako okuláru, byl bezpochyby pˇríšerný. Tmavý, neostrý, zatížený strašnou chromatickou aberací. Dnes si za tisíc korun zakoupíte triedr, který bude svou kresbou Galileuv ˚ dalekohled vysoko pˇrevyšovat. Investujete-li víc nebo navštívíte-li nˇekterou z hvˇezdáren, mužete ˚ pohlédnout do vesmíru pˇrístrojem, o nˇemž se Galileovi nesnilo ani v nejdivoˇcejších snech. Pˇresto první teleskopická pozorování dodnes neztratila nic ze svého kouzla

a koneckoncu ˚ dnes si mužete ˚ za pár korun poˇrídit jednoduchou repliku Galileova dalekohledu a vyzkoušet si na vlastní oˇci, jak takový pohled dalekohledem pˇres 400 lety vypadal. V této souvislosti bych rád upozornil na zajímavou akci „Po stopách Galilea“, která byla v rámci Mezinárodního roku astronomie vyhlášena. Informace naleznete na oficiálních webových stránkách [1]. Pro zajímavost, nˇekteré návody a modely „Galileova dalekohledu“ používají jako okulár spojnou cˇ oˇcku, cˇ ímž kvalita obrazu významnˇe vzroste (za cenu pˇrevráceného obrazu). Takto konstruovaný

První kresba Mˇesíce v dalekohledu. Thomas Harriot, cˇ erven 1609. Zdroj: [4]


11

dalekohled se ovšem nazývá Kepleruv ˚ a navrhl jej Johannes Kepler v roce 1611. Není mi známo, že by Galilei kdy použil Keplerova teleskopu. Jeho „nejoblíbenˇejším“ pˇrístrojem byl s nejvˇetší pravdˇepodobností refraktor sestavený z objektivuspojky s ohniskovou vzdáleností 980 mm a prumˇ ˚ erem 37 mm (který Galilei pozdˇeji dále pˇriclonoval) ˇ a okuláru-rozptylky o ohnisku −47,5 mm a prumˇ ˚ eru 22 mm. Zvˇetšení tohoto dalekohledu bylo dvacetinásobné. Pozdˇeji Galilei sestrojil ještˇe silnˇejší pˇrístroje (rozumˇej s vˇetším zvˇetšením), avšak zjistil, že nepˇrinášejí pro pozorování nic nového (to je dáno optickými vlastnostmi Galileova dalekohledu, které limitují maximální použitelné zvˇetšení právˇe na hodnotu okolo 20) a dále je prakticky nepoužíval. Pokud tedy budete chtít následovat Galilea se vším všudy,

Galileu ˚ v dalekohled. Zdroj: [2]

12

dbejte na to, aby vaše replika sestávala ze spojky a rozptylky. Je zajímavé, že takový znamenitý vˇedec, jako byl Galilei, zustal ˚ u svého znaˇcnˇe nedokonalého pˇrístroje a nepokusil se napodobit zlepšení, které navrhl tehdy v Praze pusobící ˚ Kepler. Jisté je, že oba kolegové o své práci vzájemnˇe vˇedˇeli a také si spolu vymˇenili nˇekolik dopisu. ˚ Nejsem si jist, zda Galileovi nevyhovoval pˇrevracející obraz cˇ i jestli zde prostˇe nezapusobila ˚ obyˇcejná ješitnost, která se koneckoncu ˚ nevyhnula ani slavnému italskému astronomovi. Druhá otázka zní, proˇc Kepler se svým znaˇcnˇe lepším pˇrístrojem neuˇcinil žádný objev, kterým by se rovnˇež zapsal do dˇejin pozorovatelské astronomie. Zde je již odpovˇed’ jednoduchá, Kepler mˇel velmi slabý zrak, a tak se zejména v pokroˇcilém vˇeku pozorování prakticky vubec ˚ nevˇenoval. V souvislosti s objevem dalekohledu bývá cˇ asto zminováno, ˇ že prvním astronomem, který použil „ozbrojené oko“

Z p˚uvodní optiky se dochovala jediná spojná cˇ oˇcka (resp. její úlomky). Zasazenou do bohatˇe zdobeného rámu si ji m˚užete naživo prohlédnout v Muzeu historie vˇedy ve Florencii. Zdroj: [2]

www.astronomie.cz

k pozorování vesmírných tˇeles, byl Galileo Galilei. Málokdo Galileovo prvenství zpochybnuje. ˇ Máme tedy skuteˇcnˇe vdˇecˇ it italskému astronomovi za uvedení nového vynálezu do astronomické praxe? Kupodivu se ukazuje, že nikoli! První prokazatelné teleskopické pozorování provedl již v cˇ ervnu roku 1609 britský matematik a astronom Thomas Harriot. Z jeho pozorování se dochovalo nˇekolik kreseb Mˇesíce vˇcetnˇe velmi zdaˇrilé „mapy“ mˇesíˇcního úplnku. ˇ Pˇresto Harriotova práce byla o nˇekolik mˇesícu ˚ pozdˇeji zcela zastínˇena Galileovým Hvˇezdným poslem a dodnes není pˇríliš známa. Proˇc? Britský historik Allan Chapman tento fakt vysvˇetluje Harriotovým bohatstvím. Zní to podivnˇe, ale Thomas Harriot byl velmi bohatým a renomovaným absolventem Oxfordské univerzity a zˇrejmˇe nemˇel potˇrebu svá pozorování publikovat. Dost možná jim ani nepˇrikládal žádnou duležitost. ˚ Koneckoncu, ˚ i svou „Ho-

landskou rouru“ si jednoduše zakoupil, zatímco Galilei, který si nemohl tolik „vyskakovat“, nastudoval princip optického pˇrístroje, a sám si jej sestrojil. Fakt, že oním prvním mužem byl zˇrejmˇe Harriot, však nijak nesnižuje Galileovy zásluhy. Italský astronom byl zcela uchvácen možnostmi vynálezu a jako první pochopil v plném rozsahu, jaké možnosti mu tento pˇrístroj nabízí. Svá pozorování provádˇel s mimoˇrádnou peˇclivostí a dokázal z nich odvodit na svou dobu velmi odvážné, leˇc ve vˇetšinˇe pˇrípadu ˚ zcela správné závˇery. Staˇcí se zacˇ íst do jeho slavného spisku, Hvˇezdného posla, a musíme žasnout nad jasnozˇrivostí Galileových úvah. Ostatnˇe Hvˇezdnému poslu bude vˇenován pˇríští díl tohoto malého seriálu. A jak vypadá astronomický dalekohled 400 let poté? Na svuj ˚ vˇek zatracenˇe dobˇre! Narostl ve všech rozmˇerech, rozšíˇril se po všech kontinentech Zemˇe,

Slavná Galileiho kresba Mˇesíce z prosince 1609, kterou publikoval ve Hvˇezdném poslu. Zdroj: [5]


13

ale i do kosmického prostoru, a notnˇe se mu zlepšil apetit, když zaˇcal papat kromˇe svˇetla i celou škálu jiných vlnových délek. Po lidském oku jej zaˇcaly osedlávat fotografické desky a dnes pˇredevším elektronika. Malý, ale velmi slušný pˇrístroj je dnes dostupný takˇrka každému, a i pˇresto, že vˇetšina lidí má

dnes díky internetu a nadreálným obrázkum ˚ z HST ponˇekud zkreslenou pˇredstavu o nebeských objektech, se dnes najde hromada nadšencu ˚ ochotných honit ve své rouˇre rozmazané šmouhy na hranici viditelnosti. Jako tˇreba vy, cˇ tenáˇri Bílého trpaslíka. :) Všechno nejlepší, dalekohlede! X

Odkazy [1] Po stopách Galilea http://www.astronomie2009.cz/cz/klicove-projekty/galileoskop/ /po-stopach-galilea.html [2] Oficiální stránky Muzea historie vˇedy ve Florencii. Naleznete tam mimo jiné reprodukce puvodních ˚ Galileových pˇrístroju. ˚ http://www.imss.fi.it/ [3] Tom Pope and Jim Mosher: Afocal CCD Images Through a Galilean Telescope http://www.pacifier.com/˜tpope/Galilean_Optics_Page.htm# #Galilean_Telescope [4] Mihai Andrei: A 400 year old Moon map corrects history, making Galileo Galilei a runner up http://www.zmescience.com/a-400-year-old-moon-map-corrects-history-making-galileo-galilei-a-runner-up [5] Krásná digitální reprodukce Hvˇezdného posla http://www.rarebookroom.org/Control/galsid/index.html

Pˇrevzato z http://www.wulffmorgenthaler.com

14

www.astronomie.cz

Cassini se stále cˇ iní Jan Píšala V cˇ ervnu roku 2008, po cˇ tyˇrech letech intenzivní cˇ innosti, skonˇcila jedna z nejúspˇešnˇejších meziplanetárních výprav – mise Cassini-Huygens. Pˇresnˇeji ˇreˇceno, ke konci dospˇela její první cˇ ást, stále aktivní sonda totiž ještˇe rozhodnˇe nehodlá odejít do kˇremíkového nebe! Bˇehem uplynulých cˇ tyˇr let se díky sondˇe Cassini výraznˇe zmˇenil náš pohled nejen na Saturn a soustavu jeho mˇesícu, ˚ ale také naše povˇedomí o vzniku a vývoji celé sluneˇcní soustavy. Z obrovského množství nových objevu ˚ je samozˇrejmˇe témˇeˇr nemožné vybrat jen pár nejzajímavˇejších, pˇresto se o to pokusím. Zcela zámˇernˇe však vynechám Saturnuv ˚ nejvˇetší mˇesíc Titan, na kterém úspˇešnˇe pˇristálo 14. ledna 2005 pouzdro Huygens. Titan si totiž zaslouží vlastní cˇ lánek, který Bílý trpaslík pˇrinese svým cˇ tenáˇrum ˚ v blízké budoucnosti. Mise Cassini-Huygens oplývá od svého poˇcátku celou ˇradou superlativu. ˚ Na stavbˇe této nejvˇetší meziplanetární sondy všech dob, jež dosahuje výšky 6,7 metru ˚ a šíˇrky 4 metru, ˚ se podílel americký Národní úˇrad pro letectví a kosmonautiku (NASA), Evropská kosmická agentura (ESA) a Italská kosmická agentura (ASI). Trvalo sedm let, než sonda doletˇela do blízkosti svého cíle k planetˇe Saturn. Bˇehem tˇechto sedmi roku ˚ se nˇekolikrát gravitaˇcnˇe urychlila pomocí blízkých prule˚ tu ˚ kolem Venuše, Zemˇe a Jupiteru. Urazila pˇritom 3,5 miliardy kilometru. ˚ Na obˇežné dráze Saturnu nakonec zakotvila 30. cˇ ervna 2004. A právˇe od tohoto okamžiku zaˇcaly naše znalosti o druhé nej-

vˇetší planetˇe sluneˇcní soustavy dramaticky narustat. ˚ Snad bude nejlepší, když naši výpravu za objevy mise Cassini-Huygens zahájíme u toho, co dˇelá Saturn Saturnem, tedy u jeho prstencu. ˚ Obˇežná dráha sondy kolem Saturnu byla zámˇernˇe zvolena tak, aby umožnovala ˇ dukladnˇ ˚ e prstence prozkoumat. Proto mˇela témˇeˇr polární charakter a její sklon vuˇ ˚ ci rovinˇe Saturnova rovníku nebyl menší než 70 ◦ . Ze Zemˇe jsou dobˇre pozorovatelné pˇredevším prstence A, B, C a D, které sahají do vzdálenosti 480 000 kilometru ˚ od planety. První zajímavé zjištˇení, cˇ i spíše upˇresnˇení, které sonda pˇrinesla, byla nová hodnota tloušt’ky prstencu. ˚ Ta totiž na ˇradˇe míst dosahuje pouze deseti metru! ˚ Nˇekde dokonce ještˇe o nˇeco ménˇe . . . Prstence jsou složeny z miliard ledových cˇ ástic. Typická jsou zejména drobná zrnka o velikosti nˇekolika milimetru ˚ až centimetru, ˚ nechybí však ani balvany o prumˇ ˚ eru mnoha desítek metru. ˚ Na základˇe dat, jež se podaˇrilo sondˇe získat v prvních týdnech její cˇ innosti u Saturnu, vˇedci zjistili, že prstence A a B obsahují výraznˇe více cˇ ástic. Díky tomu by prstence mohly mít až tˇrikrát vˇetší hmotnost, než se puvodnˇ ˚ e pˇredpokládalo. V prstencích byly odhaleny také dlou-


15

hé, vláknité struktury, jež se v pravidelných intervalech rozdˇelují a zase splétají dohromady. Jsou tvoˇreny drobnými cˇ ásticemi prstencu, ˚ které se mezi sebou spojují a vlivem Saturnova gravitaˇcního pusobení ˚ pak vytváˇrejí tyto nápadné lineární ornamenty v prstencích. V témˇeˇr jednolitém prstenci A byly naopak nalezeny podlouhlé útvary, jež svým tvarem pˇripomínají vzory, které na vodní hladinˇe vytváˇrí rychle rotující lodní šroub. Tyto gravitaˇcní poruchy mají na svˇedomí nejspíše drobné mˇesíˇcky s pru˚ mˇerem menším než 100 metru, ˚ kterých muže ˚ být uvnitˇr prstence A až deset milionu! ˚ Mˇesíˇcky se zatím nepodaˇrilo rozlišit, je však možné, že jde o zbytky puvod˚ ního materiálu, ze kterého byly prstence vytvoˇreny.

Detailní snímek prstence F vznikl jen krátce poté, co v jeho blízkosti prošel pastýˇrský mˇesíc Prometheus. Gravitaˇcní p˚ usobení Promethea vychýlilo cˇástice z jejich dosavadní obˇežné dráhy a vytvoˇrilo výrazné zvlnˇení prstence. Fotografie ve viditelném svˇetle byla poˇrízena 5. prosince 2008 ze vzdálenosti 444 000 kilometr˚ u (inverzní barvy).

16

Pˇrekvapení pˇrineslo také studium ménˇe výrazných prstencu ˚ F a G. Nejjasnˇejší cˇ ást prstence F má zvlnˇený charakter, který zpusobují ˚ tzv. pastýˇrské mˇesíce Prometheus a Pandora, obíhající po vnˇejší a vnitˇrní stranˇe prstence. Tyto mˇesíce udržují, podobnˇe jako pastýˇrští psi své oveˇcky, materiál prstence F pohromadˇe. Využívají k tomu svého gravitaˇcního pusobení. ˚ V závislosti na tom, do jaké vzájemné blízkosti se mˇesíce a materiál prstencu ˚ dostanou, vznikají v prstencích drobné vlnky a nepravidelnosti. Na snímcích ze sondy Cassini se objevil také oblouk jasného materiálu v prstenci G, který je nejspíše udržován gravitaˇcní rezonancí s mˇesícem Mimas. Pozornosti sondy neunikly ani další, do té doby neznámé prstence, jež jsou spojeny s existencí mˇesícu ˚ Atlas, Janus, Epimetheus, Methone nebo Pallene. Tyto nevýrazné prstence vznikly pravdˇepodobnˇe z impaktních trosek uvedených mˇesícu ˚ a dodnes proto zustávají ˚ v blízkosti jejich obˇežných drah. Mimoto byla nad prstencem A detekována kyslíková atmosféra, byly odhaleny stopy po dopadu drobných meteoroidu ˚ uvnitˇr prstencu ˚ a potvrzena byla také pomalá rotace cˇ ástic uvnitˇr prstencu. ˚ Co se týˇce planety samotné, nejpozoruhodnˇejšími a v podstatˇe i nejnápadnˇejšími jevy, jež mužeme ˚ na Saturnu pozorovat, jsou gigantické bouˇre v jeho atmosféˇre. Astronomové je nalezli zejména v jižních zemˇepisných šíˇrkách v takovém množství, že oblast jejich výskytu dokonce pojmenovali jako „Cestu bouˇrek“ (Storm Alley). Bouˇre v Saturnovˇe atmosféˇre mají tisíce kilometru ˚ v prumˇ ˚ eru

www.astronomie.cz

a vyznaˇcují se silnou elektrickou aktivitou. Blesky doprovází radiové emise, díky kterým mohla sonda Cassini jednotlivé bouˇrkové útvary snadno odlišit a studovat tak projevy konkrétní bouˇrky nezávisle na ostatních. Velice zvláštní útvary vˇedci objevili také v blízkosti obou pólu ˚ planety. V oblasti jižního pólu se vyskytuje bouˇre podobná pozemským hurikánum. ˚ S jedním „drobným“ rozdílem – její prumˇ ˚ er dosahuje 8000 kilometru. ˚ Tato bouˇre má velice dobˇre pozorovatelné tzv. „oko bouˇre“, které obklopují do výše cˇ nící vˇežovitá oblaka. Vˇetry uvnitˇr tohoto útvaru vanou ve smˇeru otáˇcení hodinových ruˇciˇcek a dosahují rychlosti až 550 km za hodinu. Neménˇe exotický atmosférický útvar se vyskytuje také kolem severního pólu Saturnu. Má podobu obˇrího šestiúhelníku s prumˇ ˚ erem 24 000 km. Poprvé jej zachytily už sondy Voyager 1 a 2 pˇri svém pruletu ˚ kolem Saturnu v roce 1980. Jde tedy o objekt s pomˇernˇe dlouhou životností. Protože byl severní pól v pru˚ bˇehu mise Cassini-Huygens zahalen stále do tmy (na severní polokouli panovala zima), bylo možné zkoumat jej pouze v infraˇcervené oblasti spektra. Na základˇe takto získaných snímku ˚ vˇedci zjistili, že tento obˇrí vˇetrný vír sahá až 100 km hluboko pod vnˇejší oblaˇcné vrstvy. Zapomenout rozhodnˇe nesmíme ani na Saturnovy mˇesíce. Bˇehem cˇ tyˇrletého období sonda Cassini navštívila nejen nejvˇetší mˇesíc Titan, ale také mˇesíce Enceladus, Tethys, Dione, Rhea, Hyperion, Iapetus a Phoebe. Když pomineme už nˇekolikrát zmínˇený Titan, bude tím nejpozoruhodnˇej-

ším mˇesícem nejspíše ledový Enceladus o prumˇ ˚ eru 500 kilometru. ˚ Právˇe na nˇem totiž sonda odhalila obˇrí ledové gejzíry, které do Enceladova okolí chrlí drobné ledové cˇ ástice, jež posléze vytváˇrejí a obohacují prstenec E. Už v roce 2005 odhalila sonda osm samostatných gejzíru! ˚ Pozdˇeji astronomové zjistili, že tyto výtrysky vodní páry a ledových cˇ ástic souvisí s dlouhými, podélnými zlomy, jež dostaly oznaˇcení „Tygˇrí pruhy“. Tyto útvary se vyskytují v oblasti jižního pólu Enceladu a na stˇenách tˇechto zlomu ˚ byly dokonce objeveny organické molekuly. Z teplotního profilu dané oblasti také vyplynulo, že místa zlomu ˚ mají výraznˇe vyšší teplotu, než jejich okolí. Zustává ˚ otázkou, co pˇresnˇe má ledové gejzíry na svˇedomí. Pokud budeme hledat inspiraci hned „za rohem“, u obˇrího Jupiteru a jeho geologicky aktivního mˇesíce Ió, pak bude odpovˇedí zcela jistˇe slapové pusobení ˚ Saturnu na Enceladus.

Velmi zvláštní, šestiúhelníkový tvar mají svrchní oblaˇcné vrstvy v blízkosti severního pólu Saturnu. Snímek byl poˇrízen v infraˇcervené oblasti spektra 29. ˇríjna 2006 ze vzdálenosti 902 000 kilometr˚u.


17

Problém však zustává ˚ v tom, že modelové výpoˇcty naznaˇcují, že slapové pusobe˚ ní Saturnu by nemˇelo být schopno vytvoˇrit ledové gejzíry na Enceladu v takovém množství a intenzitˇe. V bˇreznu roku 2008 sonda dokonce prolétla skrze vodní páru a ledové cˇ ástice vyvržené z Enceladu ve vzdálenosti pouhých 50 km od povrchu mˇesíce. Hmotnostní spektrometr umístˇený na sondˇe odhalil v tomto materiálu také organické slouˇceniny typické spíše pro komety, což z Encelada cˇ iní další, nesmírnˇe atraktivní cíl pro budoucí meziplanetární výpravy. Z ostatních mˇesícu ˚ stojí za zmínku druhý nejvˇetší Saturnuv ˚ mˇesíc Rhea, u kterého byl objeven prstenec tvoˇre-

Mˇesíc Enceladus proslul pˇredevším díky svým výtrysk˚um, pˇri kterých chrlí do okolí ledové cˇ ástice a vodní páru. Fotografie byla umˇele obarvena a její kontrast byl zámˇernˇe upraven tak, aby bylo odhaleno co nejvíce jemných detailu ˚ uvnitˇr samotného výtrysku. Snímek poˇrídila sonda Cassini 27. listopadu 2005 ze vzdálenosti 148 000 kilometr˚u.

18

ný množstvím trosek. Ty by mohly být pozustatkem ˚ srážky mˇesíce s planetkou a nebo tˇreba s kometou. Každopádnˇe jde o první mˇesíc ve sluneˇcní soustavˇe, u nˇehož byl podobný prstencovitý útvar pozorován. Lepší znalosti jsme získali také o dvoubarevném Iapetu. Tento mˇesíc je známý tím, že jedna jeho polokoule je bílá jako sníh, zatímco druhá hemisféra má velice tmavé zabarvení. Tmavší strana je navíc ta, která se nachází ve smˇeru Iapetova obˇehu kolem Saturnu. S trochou nadsázky lze tedy ˇríci, že jde v podstatˇe o jakousi „návˇetrnou“ stranu. Proˇc a jak získala tato tmavá strana své zabarvení zustává ˚ otázkou. Je možné, že se na své cestˇe kolem Saturnu „ušpinila“ od materiálu, jenž byl puvodnˇ ˚ e vyvržen z mˇesíce Phoebe a dostal se posléze až do oblasti, kudy prochází Iapetus. Z infraˇcervených mˇeˇrení vyplynulo, že tmavá oblast má teplotu −146 ◦ C a sublimuje z ní malé množství vodní páry. Ta se pak dostává do vzdálenˇejších a chladnˇejších oblastí svˇetlejší hemisféry, kde v dusledku ˚ nižší teploty opˇet kondenzuje. Díky tomuto mechanizmu se v podstatˇe ztrácí led z tmavší polokoule, která tak získává ještˇe temnˇejší zabarvení, zatímco na svˇetlejší polokouli naopak vzniká nový bˇelostný povlak v dusled˚ ku tvoˇrící se námrazy. Tmavá hemisféra obsahuje také ˇradu drobných kráteru, ˚ z nichž je patrné, že vrstva cˇ erného materiálu není pˇríliš silná. Na dnˇe tˇechto kráteru ˚ se totiž objevuje svˇetlejší ledový podklad. V prubˇ ˚ ehu mise Cassini-Huygens bylo objeveno celkem pˇet nových mˇesícu ˚–

www.astronomie.cz

Daphnis, Methone, Pallene, Anthe a Polydeuces gravitaˇcnˇe vázaný s mˇesícem Dione. Sonda Cassini se zamˇeˇrila také na zpˇresnˇení délky Saturnova dne. Její znalost je totiž nezbytná pro urˇcení rychlosti vˇetru ˚ vanoucích v Saturnovˇe atmosféˇre. V roce 2004 astronomové na základˇe periodických zmˇen v radiových emisích stanovili rychlost Saturnovy rotace na 10 hodin a 46 minut. Tato rychlost rotace však byla o celých šest minut menší než rychlost stanovená v osmdesátých letech na základˇe mˇeˇrení sond Voyager. Na otázku, co zpusobilo ˚ tuto zmˇenu rychlosti rotace, vˇedci zatím hledají odpovˇed’. A jaké jsou další cíle velmi úspˇešné mise? Americký NASA se rozhodl celý projekt financovat i nadále po dobu nadcházejících dvou let. Nová mise dostala název Cassini Equinox (equinox – rovnodennost). V srpnu roku 2009 totiž Slunce projde rovinou Saturnových prsten-

cu ˚ a na Saturnu nastane den rovnodennosti, což bude doprovázet zajímavá hra svˇetla na soustavˇe prstencu. ˚ Posléze zaˇcne Slunce osvˇetlovat opaˇcnou stranu prstencu, ˚ která se spoleˇcnˇe se severními polárními oblastmi až dosud ukrývala ve tmˇe. Na Saturnu tedy dojde k sezónním zmˇenám, které pˇrinesou jistˇe mnoho neˇcekaných událostí. Sonda se proto zamˇeˇrí na podrobné studium šestiúhelníkového, atmosférického útvaru v oblasti severního pólu a na výzkum bouˇrek v Saturnovˇe atmosféˇre. Kromˇe mnoha zastávek u Titanu a Enceladu jsou navíc naplánovány i blízké pˇrelety kolem mˇesícu ˚ Dione, Rhea a Helene. V plánu je i podrobnˇejší studium Saturnovy magnetosféry. Uvidíme, co nám následující dva roky pˇrinesou, jedno je však jisté, pokud bude mise Cassini Equinox stejnˇe úspˇešná, jako mise pˇredchozí, budeme zcela jistˇe opˇet pˇrepisovat uˇcebnice astronomie. X

Zvláštní struktury uvnitˇr prstence A mají na svˇedomí nejspíše drobná tˇelesa o pr˚umˇeru pod 100 metr˚u, která gravitaˇcnˇe narušují své okolí. Popsané útvary, pˇripomínající listy vrtule, jsou patrné na snímcích zcela vpravo a jejich pr˚ umˇer cˇ iní pˇribližnˇe 5 kilometr˚u. Na zbývajících fotografiích je znázornˇena poloha tˇechto struktur uvnitˇr prstence A. Všechny fotografie poˇrídila sonda Cassini 1. cˇervence 2004.


19

Sideralis – sky chart for mobile phones Jiˇrí Dušek Kde jsou ty cˇ asy, kdy byl mobilní telefon posmˇešným symbolem upachtˇeného podnikatele s bílými ponožkami a fialovým sakem. Málokterá technologie – snad jen Internet – tolik zmˇenila náš život, a tahle cihliˇcka se v posledních dnech promˇenila v témˇeˇr plnohodnotné multimediální zaˇrízení – telefon, mp3, fotoaparát, poˇcítaˇc, rádio a mnoho dalšího. První takový náznak jsem pocítil již pˇred rokem a pul. ˚ Na svuj ˚ Sony Ericsson k750i jsem si stáhl jednoduchý astronomický prográmek, pˇrepnul jsem jej do „ˇcerveného“ noˇcního režimu a s prt’avým displejem jsem na louce v Úpici skrze Somet bing 25×100 nalezl Uran. Nemusel jsem si tisknout žádnou mapku, složitˇe manipulovat s notebookem, ani nepátrat po vˇecˇ nˇe ztracené Hvˇezdáˇrské roˇcence. Nebeskou mapku jsem mˇel v kapse svých riflí . . . nejdˇríve si zjistil, zda je planeta vubec ˚ pozorovatelná, pak si našel souhvˇezdí Vodnáˇre a nakonec i Uran. ˇ oponou trhnul. Zatímco pˇred pár Cas roky bylo tˇežké takový program vubec ˚ sehnat, natožpak zadarmo, dnes máte k dispozici v cˇ eštinˇe lokalizovaný Sideralis. Nejde o nic jiného než o jednoduchý program, který bˇeží na všech zaˇrízeních podporujících MIDP2.0 nebo CLDC1.1 a samozˇrejmˇe disponují patˇriˇcnou pamˇetí. A to je – zdá se – vˇetšina mobilu. ˚ Pokud si nejste jisti, pak se podívejte na stránky http://sideralis.free.fr. Co všechno Sideralis nabízí? Více než osm set hvˇezd, pˇet viditelných planet,

20

Slunce a Mˇesíc i všechny Messierovské objekty. Hvˇezdnou oblohu si muže˚ te zobrazit v horizontálním, zenitovém a „noˇcním“ pohledu, po najetí kurzorem u každého objektu zjistíte nejen jméno, ale také jasnost, vzdálenost, úhlovou výšku a azimut. Samozˇrejmostí je mapa hvˇezdné oblohy v libovolném cˇ ase i jakéhokoli místa naší planety. K dispozici máte databázi osmi desítek velkých mˇest, ale k hrubému, avšak dostateˇcnˇe pˇresnému nastavení lze použít mapu planety Zemˇe. Nezapomnˇelo se ani na slovníˇcek, kde se doˇctete o souhvˇezdích, kliknutím si vykreslíte spojnice souhvˇezdí, zvˇetšíte pohled na Mˇesíc, nastavíte mezní hvˇezdnou velikost . . . Je toho spousta . . . a rozhodnˇe je to zajímavé udˇelátko. Autorem programu Sideralis je Luc Bianco. V souˇcasné dobˇe náš cˇ len Pavel Karas pracuje na pˇrekladu do cˇ eštiny a již brzy si budete moci stáhnout nezbytné „.jad“ a „.jar“ soubory z našich stránek http://www.astronomie.cz. Jistˇe, není to Beˇcváˇruv ˚ Coeli, ale nepochybuji, že si jej užijete. X

www.astronomie.cz

Lulin mezi hvˇezdami Zdenˇek Janák Bˇehem svého aktivního mládí u dalekohledu pod tmavou zuberskou oblohou jsem spatˇril mimo mnoho vesmírných objektu ˚ i nˇekolik komet. A jejich kreseb ve svých denících si vážím víc než všech galaxií a mlhovin dohromady. Zatímco objekty hlubokého nebe vám mohou cˇ asem zevšednˇet a doslova zešedivˇet postupným utápˇením v pˇresvˇetlené obloze a nakonec vás i znudí svou letitou nemˇenností, u komet se toho nedoˇckáte. Je jen málo takových, které byste za svuj ˚ život mohli vidˇet podruhé cˇ i potˇretí. A i kdyby, zaruˇcenˇe nebudou pˇri svém návratu vypadat stejnˇe, jak si je pamatujete. Odvážné pˇredpovˇedi mohou kometu zaˇradit mezi nicotné šmouhy, pro které nemá ani cenu se vzrušovat, nebo naslibovat ohon pˇres pul ˚ oblohy. Vždy je ale napínavým pˇrekvapením, jak skuteˇcnˇe bude kometa na obloze vypadat. Z tˇech všech nˇekolika co jsem za svuj ˚ krátký život už vidˇel byla každá unikát. Ze všech nejvíce mi ale uˇcarovala asi nedávná 17P/Holmes, se svým prapodivným vzhledem „plivance“ mezi hvˇezdami. I když jsem nˇejakou promeškal, nikdy jsem toho nelitoval. Optimismus mˇe pˇresvˇedˇcuje, že se ještˇe nˇejaká, která zastíní všechny pˇredchozí, urˇcitˇe objeví. O kometˇe C/2007 N3 (Lulin) byly popsány už mnohé internetové stránky. A právˇe v tˇechto dnech kometa dosahuje maxima své jasnosti a proto byste si nemˇeli nechat ujít pˇríležitost k jejímu spatˇrení. Proklamovaná jako nejjasnˇejší kometa letošního roku totiž neslibuje žád-

né úchvatné kometární pˇredstavení pro zbytek roku. V následujících pár týdnech, pro které jsem pro vás pˇripravil i jednoduchou vyhledávací mapku, se kometa posune po jihozápadní obloze o výrazný kus. Bˇehem své pouti, díky blízké pˇrítomnosti u ekliptiky, vytvoˇrí i nˇekolik zajímavých kompozic. Hned v noci z 23. na 24 února projde kometa jen pár stupn ˇu ˚ jižnˇe pod Saturnem. Budete si však muset poˇckat déle do noci, než vystoupí výše nad obzor. Ale poˇcínaje tímto týdnem bude kometa viditelná po celou noc. V Noci z 27. na 28. února projde kometa necelého pul ˚ stupnˇe od hvˇezdy Regulus ze souhvˇezdí Lva, což usnadní její nalezení na obloze. V noci z 5. na 6. bˇrezna utvoˇrí spolu s otevˇrenou hvˇezdokupy Jesliˇcky v souhvˇezdí Raka pohledné fotogenické zátiší. A z vecˇ era 7. bˇrezna se bude nacházet poblíž Mˇesíce krátce po první cˇ tvrti. Výˇrezové mapky zabírají v šíˇrce 10 ◦ a zobrazují hvˇezdy do 10,5 mag a jsou orientovány severem vzhuru ˚ a západem ˇ Vhodné vpravo. Krajní cˇ asy jsou v SEC. pro hledání v triedru. Pokud se vám podaˇrí poˇrídit zajímavé pozorování nebo fotografii komety, urˇcitˇe se s námi o nˇej podˇelte prostˇrednictvím našich internetových stránek. X


21

Lev Rak 23/2 26/2 M 44

1/3 4/3

7/3

10/3

13/3

M 67

Sextant Hydra Maly pes

Vyhledávací mapka pro kometu Lulin na nadcházející tˇri týdny. Poloha komety odpovídá p˚ulnoci svˇetového cˇ asu (UT), tedy jedné hodinˇe místního cˇ asu stejného data. Vyznaˇcené hvˇezdy dosahují nejménˇe 5,6 magnitudy. Pokud se necítíte jako ostˇrílení lovci komet, použijte podrobnˇejší mapku pro konkrétní noc.

Regulus

28/2 06.00

27/2 18.00

27./28. únor: Kometa poblíž jasné hvˇezdy Regulus – ideální pˇríležitost pro její vyhledání mezi hvˇezdami.

22

www.astronomie.cz

M 44

6/3 06.00 5/3 18.00

5./6. bˇrezen: Lulin v Jeslích.

M 44

Mesic

7/3 19.00

7. bˇrezen kolem 19.00: Kometa a Mˇesíc.

Mléˇcná dráha z Chorvatska Jiˇrí Los Podmínky pˇri pozorování podle Bortleho stupnice 2–3. MHV pouhým okem bylo nˇekde mezi 7 až 7,5 mag. Obloha smˇerem k obzoru tmavla (až na nˇekolik výjimek smˇerem k mˇest˚um v dálce). Když pˇrišly mraky, na obloze byly vidˇet pouze jako temné siluety bez hvˇezd. Nˇekteré objekty spatˇrené bez problému pouhým okem: M 4, M 6, M 16, M 17, M 20, M 33, pˇrímým pohledem bylo možné vidˇet M 31, M 7, M 8, M 22, M 13 a další. Dá-


23

le byl napˇríklad rozeznatelný okem tvar mlhoviny Severní Amerika a vˇetšina souhvˇezdí Lyra byla v Mléˇcné dráze, která také sahala na severovýchodˇe až témˇeˇr ke galaxii M 31. Toto pozorování mˇelo jen dvˇe chyby: nebyl po ruce dalekohled ani paralaktická montáž. Pˇresto to byl zážitek, na který se nezapomíná. Technické informace o snímku místo: u mˇesteˇcka Slano, asi 30 km severozápadnˇe od Chorvatského Dubrovníku nadmoˇrská výška: asi 50 m nad moˇrem ˇ cˇ as: kolem 21.30 SELC složení 61 expozic ze stativu jednotlivé expozice: 15 s, ISO 1600, F 3,5, f 18 mm (ekvivalent f=29 mm kinofilmu) foceno Canonem EOS 450D s objektivem Canon EF-S 18–55 mm, 1:3,5–5,6 programy použité pˇri zpracování snímku: ˚ registrace a složení: IRIS, koneˇcné úpravy: Adobe Photoshop CS2 X

BÍLÝ TRPASLÍK je zpravodaj sdružení Amatérská prohlídka oblohy. Adresa redakce Bílého trpaslíka: Amatérská prohlídka oblohy, Hvˇezdárna a planetárium Mikuláše Koperníka v Brnˇe, Kraví hora 2, 616 00 Brno, e-mail: [email protected]. Najdete nás také na internetové adrese www.astronomie.cz. Na pˇrípravˇe spolupracují Hvˇezdárna a planetárium Mikuláše Koperníka v Brnˇe, Hvˇezdárna a planetárium Johanna Palisy v Ostravˇe a Hvˇezdárna v Úpici. Redakˇcní rada: Jiˇrí Dušek, Zdenˇek Janák, Pavel Karas, Marek Kolasa, Petr Scheirich, Petr Skˇrehot, Tereza Uhlíková, C APO 2009 Petr Št’astný, Jana Švandová, Martin Vilášek, Viktor Votruba °

2009

Recommend Documents