B I´ LY´ T R PA S L I´ K Cˇ´ıslo 109
2002
cˇervenec
O pu˚vodu jmen hveˇzd a souhveˇzdı´ Cesta k dnesˇnı´m na´zvu˚m jednotlivy´ch sta´lic i cely´ch souhveˇzdı´ byla a vlastneˇ sta´le jesˇteˇ je znacˇneˇ zasˇmodrchana´ a navı´c prˇekryta´ zapomneˇnı´m da´vnoveˇku. Za´klady nebeske´ho na´zvoslovı´ zalozˇily prvnı´ lidske´ civilizace strˇednı´ho vy´chodu v povodı´ rˇek Eufrat a Tigris – Sumerove´, Babylo´nˇane´ a Asyrˇane´. Odtud v nejru˚zneˇjsˇ´ıch mutacı´ch a postupneˇ se prople´ˇ ´ımskou rˇ´ısˇi azˇ k arabsky´m tajı´cı´ch kombinacı´ prˇeteklo do Egypta, Rˇecka a oklikou prˇes R ˇ ada hveˇzda´rˇu˚ si prˇitom jme´na souhveˇzdı´ i hveˇzd ru˚zneˇ upravovala, komona´rodu˚m. R lila, prˇida´vala i ubı´rala. Navı´c se v mnoha prˇ´ıpadech origina´lnı´ dı´la, ze ktery´ch vycha´zely cele´ generace dalsˇ´ıch pozorovatelu˚, zachovala jen v nepatrny´ch zlomcı´ch cˇi neˇkolika ma´lo rozdı´lny´ch exempla´rˇ´ıch. Pokud vu˚bec. Zhruba rˇecˇeno lze rˇ´ıci, zˇe veˇtsˇina dnesˇnı´ch jmen hveˇzd pocha´zı´ z „temne´ho strˇedoveˇku“ cˇtrna´cte´ho stoletı´, kdy Arabove´ ovla´dali severnı´ Afriku a jizˇnı´ Evropu a zdejsˇ´ı obyvatele´ ztratili veˇtsˇinu prˇ´ırodoveˇdny´ch znalostı´. Cely´ prˇ´ıbeˇh vsˇak zacˇ´ına´ o vı´ce nezˇ tisı´c roku˚ drˇ´ıve s dı´lem Claudia Ptolemaia Megale´ syntaxis – Velka´ skladba, jehozˇ za´kladem – alesponˇ pro to existujı´ pa´dne´ du˚vody – je starsˇ´ı a bohuzˇel nena´vratneˇ ztraceny´ katalog rˇecke´ho hveˇzda´rˇe Hipparcha (130 prˇ. n. l.), ktery´ Ptolemaios pouze „upravil“ a zapomneˇl prˇitom citovat pu˚vodnı´ho tvu˚rce. Jasny´ za´veˇr v te´to historicke´ detektivce sice nenı´, v poslednı´ch letech se vsˇak odbornı´ci shodujı´ v na´zoru, zˇe Ptolemaios znacˇnou cˇa´st hveˇzd skutecˇneˇ pozoroval, soucˇasneˇ vsˇak take´ vyuzˇil dı´lo sve´ho neme´neˇ slavne´ho prˇedchu˚dce Hipparcha. Nic vı´c se zrˇejmeˇ o uda´lostech stary´ch vı´ce nezˇ dva tisı´ce roku˚ nedozvı´me. Dı´lo Megale´ syntaxis z pocˇa´tku nasˇeho letopocˇtu obsahovalo prˇedevsˇ´ım popis geocentricke´ teorie pohybu planet, tedy pozdeˇjsˇ´ı dogmata krˇest’anske´ cı´rkve, dveˇ „knihy“ vsˇak byly take´ veˇnova´ny soupisu jasny´ch sta´lic. U kazˇde´ z nich je uveden popis polohy v obrazci dane´ho souhveˇzdı´, ekliptika´lnı´ sourˇadnice a „velikost“ (tedy jasnost). Do prvnı´ velikosti byly zarˇazeny hveˇzdy, ktere´ byly za vecˇernı´ho soumraku viditelne´ nejdrˇ´ıve, do poslednı´ sˇeste´ velikosti pak ty sta´lice, jezˇ se daly rozeznat azˇ za naproste´ tmy. Konkre´tnı´ jme´no byste vsˇak nalezli jenom u neˇkolika ma´lo exempla´rˇu˚. Naprˇ´ıklad Arkturus, Capella, Antares, Procyon a Canopus pokrˇtili hveˇzda´rˇi da´vno prˇedtı´m, nezˇ se dostaly do Ptolemaiova katalogu (ty tedy v Megale´ Syntaxis majı´ jme´no), ostatnı´ sta´lice vsˇak byly bezejmenne´.
2
At’ uzˇ je autorem soupisu v Megale´ syntaxis kdokoli, jedno je jiste´: Neˇkdy kolem roku 827 nasˇeho letopocˇtu si dı´lo do arabsˇtiny prˇelozˇili hveˇzda´rˇi v Bagda´du. Tehdy dostal na´zev Al-megisti („Nejveˇtsˇ´ı “ – ve smyslu z Ptolemaiovy´ch deˇl). Ostatneˇ byly to obyvatele´ Arabske´ho poloostrovu, beduı´ni cˇi pousˇtnı´ noma´di, kterˇ´ı se zaslouzˇili o hrst teˇch nejstarsˇ´ıch na´zvu˚. Z jejich nebeske´ dı´lny pocha´zı´ trˇeba Aldebaran nebo Vega. A trˇeba oznacˇenı´ Antares pocha´zı´ z rˇecˇtiny. Znamena´ „souperˇ Marsu“. Docela zrˇejmy´ je i pu˚vod Castora s Polluxem. O pa´r set roku˚ pozdeˇji uzˇ z fenomena´lnı´ Megale´ syntaxis bohuzˇel nezu˚stal jediny´ origina´l a tak si ho Evropane´ ve dvana´cte´m stoletı´ prˇelozˇili z arabsˇtiny zpeˇt do latiny. Pra´veˇ v tom okamzˇiku prˇisˇla veˇtsˇina hveˇzd k dnesˇnı´ch jme´nu˚m – proto jich tak neobycˇejneˇ velky´ pocˇet zacˇ´ına´ na dvouhla´sku „al“. Na´dherny´m prˇ´ıkladem je trˇeba nejjasneˇjsˇ´ı z Labuteˇ. Ptolemaios ji v Megale´ syntaxis popsal jako „jasnou hveˇzdu na chvostu“ pta´ka. Arabove´ toto oznacˇenı´ prˇelozˇili na Al Dhanab al Dajajah, z cˇehozˇ prˇi zpeˇtne´m prˇekladu do latiny zu˚stalo jenom slovı´cˇko Deneb. Podobneˇ se vyvı´jel i Algol, tedy beta Persei. Na´zev vznikl z arabske´ho Ras al Ghul, De´monova hlava – Almagestu je totizˇ popsa´n jako za´rˇiva´ hveˇzda v hlaveˇ Medu´zy (s pozdeˇji objeveny´mi pravidelny´mi zmeˇnami jasnostmi tedy nema´ nic spolecˇne´ho). Arabsky´ vliv je patrny´ i na rˇadeˇ dalsˇ´ıch hveˇzda´rˇsky´ch pojmu˚: zenit, nadhlavnı´k, azimut, algoritmus . . . Astronomove´ z prˇelomu prvnı´ho tisı´ciletı´ – muslimove´, Zˇide´ a take´ krˇest’ane´ – ti vsˇichni mluvili a psali arabsky. I kdyzˇ byli pu˚vodneˇ na nizˇsˇ´ı kulturnı´ u´rovni, nejen, zˇe doka´zali znovu ozˇivit, ale Arabove´ dokonce anticke´ veˇdy vy´razneˇ rozvinuli. Vynutilo si to jejich na´bozˇenstvı´: potrˇebovali zna´t zacˇa´tek svate´ho Ramadanu, sestavovali meˇsı´cˇnı´ kalenda´rˇ a urcˇovali polohy meˇst, aby usnadnili poutnı´ku˚m cestu do Mekky a orientaci mesˇit stejny´m smeˇrem. Zprˇesnili tak neˇktere´ teorie, zavedli nove´ matematicke´ postupy a zkonstruovali pozorovacı´ prˇ´ıstroje, ktery´m se v Evropeˇ vyrovnal azˇ Tycho Brahe koncem sˇestna´cte´ho stoletı´. Na druhou stranu nekriticky prˇejali aristotelovsko-ptolemaiovsky´ model vesmı´ru. Arabsky´ sveˇt tak uchoval filozoficky´ a veˇdecky´ odkaz antiky, ktery´ sa´m prˇevzal na Prˇednı´m vy´chodeˇ, aby ho prˇes Pyreneje a Sicı´lii o pa´r set let pozdeˇji prˇedal zpeˇt latinske´mu za´padu. Velmi pozorneˇ se na oblohu dı´vali i Cˇ´ınˇane´. V porovna´nı´ s hveˇzda´rˇi ve zbytku sveˇta – v Babylo´nu, Evropeˇ cˇi v Ara´bii meˇli sice pomeˇrneˇ omezeny´ pozorovacı´ program, o to cen´ kolem asijsky´ch kosmoplavcu˚ neˇjsˇ´ı jsou vsˇak jejich za´znamy pro modernı´ astronomy. U totizˇ bylo sledovat jake´koli zmeˇny: v dochovany´ch svitcı´ch tak mu˚zˇeme cˇ´ıst o zatmeˇnı´ch, seskupenı´ planet a take´ kometa´ch, jasny´ch meteorech, nova´ch i supernova´ch. Dokonce lze rˇ´ıci, zˇe jejich za´pisky, ktere´ zacˇ´ınajı´ uzˇ v dobeˇ prˇed trˇemi tisı´ci roky, prˇedstavujı´ hlavnı´ pilı´rˇe v jinak znacˇneˇ roztrhany´ch deˇjina´ch pozemske´ astronomie. Zanechali na´m sdeˇlenı´ o supernoveˇ z roku 185, 393, 1006, 1054, 1181, 1572 a 1604. Pra´veˇ z Cˇ´ıny pocha´zı´ i nejstarsˇ´ı dochovane´ pozorova´nı´ pru˚letu Halleyovy komety, ktera´ zaza´rˇila na jarˇe roku 240 prˇed nasˇ´ım letopocˇtem. V brˇeznu roku 687 prˇ. n. l. na´m pro zmeˇnu popsali impozantnı´ meteoricky´ de´sˇt’, o stoletı´ drˇ´ıve i prvnı´ u´plne´ho zatmeˇnı´ Slunce. Pra´veˇ na za´kladeˇ teˇchto pozorova´nı´ se prˇitom studuje naprˇ´ıklad zpomalova´nı´ zemske´ rotace. Izolace a ruku v ruce s tı´m i pozvolny´ u´padek mocne´ rˇ´ısˇe, stejneˇ jako dravost evropsky´ch na´rodu˚, vsˇak zpu˚sobilo, zˇe v nebeske´m panteonu tihle hveˇzda´rˇi prˇ´ılisˇ stop nenechali. Sˇ koda.
3
Kdyby jim to vysˇlo, meˇli bychom na obloze Nebeskou bra´nu, Jizˇnı´ rˇeku, Temne´ho va´lecˇnı´ka, Vy´chodnı´ pala´c azurove´ho draka, Purpurove´ho pta´ka jihu . . . Valnou cˇa´st souhveˇzdı´, ktera´ na´m defilujı´ nad hlavou, kodifikoval opeˇt Claudios Ptolemaios. V Almagestu se totizˇ zminˇuje o 48 nebesky´ch seskupenı´ch, jezˇ oznacˇujeme jako klasicka´ a ktera´ azˇ na jedno pouzˇ´ıva´me dodnes; pouze prˇ´ılisˇ rozsa´hlou Lod’ Argo na zimnı´ obloze hveˇzda´rˇi z prakticky´ch du˚vodu˚ rozdeˇlili na neˇkolik mensˇ´ıch: Plachty, Lodnı´ za´d’, Lodnı´ ky´l a Kompas. Pu˚vod teˇchto nebesky´ch obrazu˚ je vsˇak mnohem starsˇ´ı. Klı´nove´ pı´smo hlineˇny´ch tabulek, stejneˇ jako dalsˇ´ı rozbory, sveˇdcˇ´ı ve prospeˇch domneˇnky, zˇe mnoha´ souhveˇzdı´ vznikla v Mezopota´mii nejpozdeˇji trˇi a pu˚l tisı´ce roku˚ prˇed nasˇ´ım letopocˇtem. Ano, na´zvy cele´ rˇady souhveˇzdı´ pocha´zı´ od rˇek Eufratu a Tigridu, ktere´ se prˇed sˇesti tisı´ci roky staly kole´bkou nejstarsˇ´ı lidske´ civilizace. Sumerove´, jejichzˇ jazyk se nepodoba´ zˇa´dne´mu jine´mu na cele´ planeteˇ, tady vytvorˇili prvnı´ meˇstske´ sta´ty, klı´nove´ pı´smo na hlineˇny´ch desticˇka´ch a polozˇili take´ za´klady astronomie, medicı´ny a pra´va. Meˇsta jako Ur, Uruk, Kisˇ, Nippur, Babylo´n dnes zdobı´ ucˇebnice deˇjepisu a legendy tohoto na´roda v ru˚zny´ch podoba´ch inspirovaly jak biblicke´ prˇ´ıbeˇhy, tak i rˇecke´ ba´je a poveˇsti. Sumerove´ nejspı´sˇ objevili kolo, snad nejdu˚lezˇiteˇjsˇ´ı vyna´lez od zkrocenı´ ohneˇ cˇloveˇkem, a tehdejsˇ´ı rˇemeslnı´ci doka´zali vyrobit barvy a na´teˇry, ktere´ i po tisı´ciletı´ch za´rˇ´ı v pu˚vodnı´ch odstı´nech a sveˇzˇesti. Dalsˇ´ı souhveˇzdı´, at’ jizˇ v „osirˇely´ch“ prostora´ch mezi klasicky´mi, nebo na obloze kolem jizˇnı´ho po´lu, zavedli tvu˚rci nejru˚zneˇjsˇ´ıch astronomicky´ch atlasu˚ sedmna´cte´ho a osmna´cte´ho stoletı´. Za takove´ho Chameleo´na, Mecˇouna nebo Le´tajı´cı´ rybu z jizˇnı´ oblohy vdeˇcˇ´ıme Johannu Bayerovi. Polsky´ hveˇzda´rˇ Johann Hevelius pro zmeˇnu ve sve´m atlasu z roku 1687 poprve´ nakreslil Honı´cı´ psy, Jesˇteˇrku, Male´ho lva nebo Lisˇticˇku. Vrcholem tohoto na´zvoslovı´ je pak Uranographia z pocˇa´tku devatena´cte´ho stoletı´. V tomto atlase od Johanna E. Bodeho totizˇ najdete na stovku souhveˇzdı´! Naprˇ´ıklad Officina Typographica (Tiskarˇsky´ stroj), Globus Aerostaticus (Horkovzdusˇny´ balo´n) nebo Machina Electrica (Elektricky´ stroj). Nasˇteˇstı´ pro na´s se ani jedno neujalo. ˇ ecka´ pı´smena se u hveˇzd poprve´ objevila v atlase Uranometria z roku 1603. Neˇmecky´ R hveˇzda´rˇ Johann Bayer tı´mto zpu˚sobem oznacˇil veˇtsˇinu jasny´ch sta´lic. Zacˇa´tek abecedy prˇitom poslouzˇil k identifikaci teˇch jasneˇjsˇ´ıch, konec naopak u teˇch slabsˇ´ıch. V prˇ´ıpadeˇ, zˇe mu rˇecka´ pı´smena dosˇla, sa´hl po latince. Johann Bayer vsˇak nebyl prvnı´, kdo takto chytrˇe a univerza´lneˇ ocejchoval jednotlive´ sta´lice. Prvenstvı´ patrˇ´ı A. Piccolominimu, jenzˇ roku 1540 vydal zrˇejmeˇ prvnı´ tisˇteˇny´ atlas s hveˇzdami identifikovany´mi pı´smeny latinske´ abecedy. Navı´c nenı´ pravdou ani to, zˇe by Bayerovo oznacˇenı´ popisovalo posloupnost hveˇzd v souhveˇzdı´ od nejjasneˇjsˇ´ı k nejslabsˇ´ı. I kdyzˇ je ve veˇtsˇineˇ prˇ´ıpadu˚ alfa skutecˇneˇ prvnı´, existuje cela´ rˇada vy´jimek. Naprˇ´ıklad u Velke´ho vozu jsou sta´lice pojmenova´ny zprava doleva. Kazˇdopa´dneˇ se rˇecka´ pı´smena, spolu s trˇ´ıpı´smennou zkratkou latinske´ho na´zvu souhveˇzdı´, pouzˇ´ıvajı´ dodnes. Za´pis Cygni znacˇ´ı „alfa z Labuteˇ“. (Pozdeˇji se pro blı´zke´, podobneˇ jasne´ hveˇzdy tu a tam zacˇalo pouzˇ´ıvat jedno pı´smeno s neˇkolika cˇ´ıselny´mi indexy: naprˇ´ıklad
4
azˇ formujı´ Orionu˚v sˇtı´t. Navı´c v dobeˇ, kdy vznikala tato nomenklatura, byla jizˇnı´ obloha prakticky neproba´dana´, proto je situace v tamnı´m oznacˇova´nı´ jesˇteˇ komplikovaneˇjsˇ´ı – prosteˇ co kartograf, to neˇjaka´ odchylka cˇi vy´jimka.)
Druhy´m zpu˚sobem znacˇenı´ hveˇzd jsou tzv. Flamsteedova cˇ´ısla. I ony majı´ poneˇkud zasˇmodrchanou historii: Pocˇa´tkem osmna´cte´ho stoletı´ vysˇlo v Anglii neautorizovane´ vyda´nı´ hveˇzdne´ho katalogu Johna Flamsteeda, do ktere´ho Edmond Halley doplnil cˇ´ıslova´nı´ hveˇzd v jednotlivy´ch souhveˇzdı´ch podle stoupajı´cı´ rektascenze. Prˇestozˇe se rozezleny´ hveˇzda´rˇ pokusil skoupit cele´ vyda´nı´, nepodarˇilo se mu to a tak se tahle identifikace – opeˇt ve spojenı´ s dany´m souhveˇzdı´m – pouzˇ´ıva´ dodnes. Nejvysˇsˇ´ı „hodnotu“ ma´ 140 Tauri. Mimochodem, lezˇ´ı v souhveˇzdı´ Oriona. V soucˇasnosti existuje cela´ rˇada dalsˇ´ıch vı´ce cˇi me´neˇ univerza´lnı´ch syste´mu˚, ktere´ vycha´zejı´ bud’ z porˇadove´ho cˇ´ısla nebo zkra´cene´ho za´pisu polohy v rovnı´kovy´ch sourˇadnicı´ch. Cˇ´ıselne´mu u´daji navı´c prˇedcha´zı´ zkratka dane´ho katalogu. Takzˇe naprˇ´ıklad Capella ze souhveˇzdı´ Vozky, jejı´zˇ jme´no pocha´zı´ z latinske´ho oznacˇenı´ „koza“, se v soucˇasnosti honosı´ i teˇmito „jme´ny“: Aur, 13 Aur, HD 34029, SAO 40186, ADS 3841, HR 1708, BD+45 1077, Fk5 40186, GSC 3358 3141, BSC 1708, HIP 24608. Vlastnı´ identifikaci prˇitom tu a tam pouzˇ´ıvajı´ i jednotlive´ observatorˇe nebo samotne´ pozorovacı´ projekty! Dokonce existujı´ katalogy krˇ´ızˇovy´ch odkazu˚, ktere´ propojujı´ identifikace v jednotlivy´ch dı´lech! (Tyto sluzˇby jsou nasˇteˇstı´ k dispozici i na Internetu.)
Take´ znacˇenı´ promeˇnny´ch hveˇzd prˇedstavuje zvla´sˇtnı´, neme´neˇ komplikovanou kapitolu. Praotcem je neˇmecky´ pozorovatel Friedrich W. A. Argelander, ktery´ v polovineˇ devatena´cte´ho stoletı´ zacˇal nesta´ly´m sta´licı´m v jednotlivy´ch souhveˇzdı´ch prˇirˇazovat velka´ pı´smena latinske´ abecedy pocˇ´ınaje pı´smenem R. Po jejich vycˇerpa´nı´ se k R zacˇala rˇadit pı´smena R azˇ Z, tedy RR, RS, RT atd., k S pı´smena S azˇ Z (SS, ST, SU...) a tak da´le. Pak se postupovalo stejneˇ od pı´smene A (pı´smeno J se prˇitom vynechalo). Kdyzˇ bylo v rˇadeˇ husty´ch souhveˇzdı´ vsˇech 334 kombinacı´ vycˇerpa´no, byly dalsˇ´ı hveˇzdy oznacˇeny jenom pı´smenem V a porˇadovy´m cˇ´ıslem pocˇ´ınaje 335. Jakkoli je tahle identifikace promeˇnny´ch hveˇzd komplikovana´ a nepochopitelna´, nikdo uzˇ nebude mı´t sı´lu ji meˇnit. Mozˇna´ je to i proto, zˇe vlastneˇ zˇa´dnou informaci nenese – snad jen o tom, v jake´m porˇadı´ byly zmeˇny jasnosti odhaleny. Ale to nenı´ pro veˇdu nijak du˚lezˇite´. Definitivnı´ vy´beˇr souhveˇzdı´ a jejich konkre´tnı´ uzˇ nikdy nemeˇnna´ parcelace probeˇhla teprve ve trˇica´ty´ch letech dvaca´te´ho stoletı´. Proto se mu˚zˇete u starsˇ´ıch atlasu˚ a globu˚ setkat s dnes uzˇ neuzˇ´ıvany´mi souhveˇzdı´mi a proto obcˇas narazı´te na hveˇzdu dle Flamsteedova katalogu vedenou (a znacˇenou) v jine´m souhveˇzdı´ nezˇ se nale´za´ dnes. Prˇ´ıkladem je 2 UMi z Cephea, nebo 41 Lyn a 15 LMi ve Velke´ medveˇdici cˇi 4, 5 Cet v Ryba´ch. Prˇesne´ deˇlenı´ do souhveˇzdı´ totizˇ bralo ohled pouze na tehdy zna´me´ promeˇnne´ hveˇzdy. Aby se vsˇechny vesˇly do prˇ´ıslusˇne´ oblasti, museli tvu˚rci sa´hnout po ru˚zny´ch kurio´znı´ch za´hybech a odbocˇka´ch. Naprˇ´ıklad v okolı´ galaxie NGC 6946 a hveˇzdokupy NGC 6939 z Cephea. V budoucnosti pak situaci zkomplikujı´ i samotne´ hveˇzdy, ktere´ sice pomalu, ale jisteˇ putujı´ vesmı´rem. Vu˚cˇi vzda´leny´m sta´licı´m, pro ktere´ jsou hranice souhveˇzdı´ definova´ny, tudı´zˇ
5
zvolna meˇnı´ polohu. Ro´ Aquilae tak v roce 1995 prˇesˇla z Orla do Delfı´na. Tote´zˇ potka´ v pru˚beˇhu na´sledujı´cı´ch staletı´ dalsˇ´ı jasne´ hveˇzdy. Inu nic nenı´ tak nesta´le´ jako sta´lice. – Jirˇ´ı Dusˇek – Zdroj: Na´vod na pouzˇitı´ vesmı´ru http://rady.astronomy.cz
Slunecˇnı´ hodiny na dvana´ctisteˇnu (vystrˇihova´nka v prˇ´ıloze tohoto cˇ´ısla)
ˇ urecha Kdyzˇ jsem si ve druhe´m letosˇnı´m cˇ´ısle cˇasopisu Poveˇtronˇ prˇecˇetl cˇla´nek od Pepy D a Mı´ry Brozˇe o slunecˇnı´ch hodina´ch ve tvaru dvana´ctisteˇnu, ktere´ videˇli v Palermu, ihned jsem dostal chut’ realizovat neˇco podobne´ho v male´m. Hodiny v Palermu majı´ deset cˇ´ıselnı´ku˚ na bocˇnı´ch steˇna´ch dvana´ctisteˇnu (dolnı´ stojı´ na podstavci a hornı´ nenı´ z pohledu kolemjdoucı´ho viditelna´). Ja´ jsem prˇidal jesˇteˇ cˇ´ıselnı´k na hornı´ straneˇ, protozˇe na (funkcˇnı´) papı´rovy´ model, ktery´ zı´ska´te slepenı´m vystrˇihova´nky, bude samozrˇejmeˇ videˇt i shora. Ani v ostatnı´ch ohledech nenı´ model prˇesnou kopiı´ hodin od Lorenza Federiciho z roku 1784, protozˇe:
je zkonstruova´n pro zemeˇpisnou sˇ´ırˇku 50 stupnˇu˚ (Palermo lezˇ´ı asi o 10 stupnˇu˚ jizˇneˇji). hodiny jsou otocˇeny o 180 stupnˇu˚. Zkousˇel jsem i stejnou orientaci jako hodiny v Palermu, ale pro nasˇi zemeˇpisnou sˇ´ırˇku je vy´hodneˇjsˇ´ı tato – umozˇnˇuje lepsˇ´ı pokrytı´ steˇn cˇ´ıselnı´ky. ukazatele stı´nu jsou pouze u´zke´ tycˇky, kolme´ ke steˇna´m (u hodin v Palermu tvorˇ´ı ukazatele placate´ kulisy, jejichzˇ jedna hrana je rovnobeˇzˇna´ se zemskou osou). prˇidal jsem krˇivky, podle nichzˇ lze prˇiblizˇneˇ stanovit i datum.
Jak na hodina´ch odecˇ´ıst datum a cˇas: hodiny musı´ by´t postaveny ve vodorovne´ poloze a cˇerna´ sˇipka na hornı´ steˇneˇ musı´ mı´rˇ´ıt na jih. Rozhodujı´cı´ je vzˇdy poloha konce stı´nu tycˇky na prˇ´ıslusˇne´ steˇneˇ (jednotlive´ cˇ´ıselnı´ky se vza´jemneˇ doplnˇujı´ a cˇa´stecˇneˇ „prˇekry´vajı´ “, takzˇe mnohdy lze cˇasovy´ u´daj odecˇ´ıst na vı´ce cˇ´ıselnı´cı´ch najednou). Vsˇechny cˇ´ıselnı´ky obsahujı´ dva typy krˇivek. Tluste´ prˇ´ımky uda´vajı´ mı´stnı´ pravy´ slunecˇnı´ cˇas1 , jsou vyznacˇeny pro kazˇdou celou hodinu (oznacˇene´ na hodina´ch arabsky´mi cˇ´ıslicemi). Tenke´ krˇivky spojujı´ mı´sta, ktery´mi projde beˇhem dne stı´n pro neˇktere´ konkre´tnı´ datum. Jsou vyznacˇeny vzˇdy pro 21. den v meˇsı´ci (to proto, aby krˇivky pro 21. cˇervna a 21. prosince – jarnı´ a zimnı´ slunovrat – tvorˇily okraje cˇ´ıselnı´ku), meˇsı´ce jsou u krˇivek uvedeny rˇ´ımsky´mi cˇ´ıslicemi. Protozˇe datumove´ krˇivky pro neˇktere´ meˇsı´ce v roce te´meˇrˇ sply´vajı´, je v takovy´ch prˇ´ıpadech pro prˇehlednost vynesena jen krˇivka pro 21. den jednoho meˇsı´ce. Neplatı´ to zcela prˇesneˇ, ale prˇi dane´ prˇesnosti jsou odchylky zanedbatelne´. 1 Pravy ´ slunecˇnı´ cˇas se mu˚zˇe od strˇednı´ho slunecˇnı´ho (obcˇanske´ho) lisˇit v za´visloti na datu azˇ o 15 minut. Rozdı´l uda´va´ tzv. cˇasova´ rovnice (viz tabulka za cˇla´nkem). Dalsˇ´ı odchylku od strˇedoevropske´ho cˇasu (ktery´ je s mı´stnı´m cˇasem shodny´ pouze na polednı´ku 15. vy´ch. de´lky) vna´sˇ´ı zemeˇpisna´ poloha. Prˇepocˇet na SECˇ z cˇasu uda´vany´m hodinami tedy provedeme podle vzorce , kde je cˇas uda´vany´ hodinami, je cˇasova´ rovnice a je zemeˇpisna´ de´lka.
"
#
$
6
Krˇivka pro 21. ” ” ” ”
VII. VIII. IX. X. XI.
odpovı´da´ za´rovenˇ krˇivce pro 21. ” ” ” ”
V. IV. III. II. I.
Na´vod ke stavbeˇ: Cˇ´ısla v krouzˇku uda´vajı´ cˇ´ısla jednotlivy´ch steˇn dvana´ctisteˇnu. Prˇed vystrˇizˇenı´m pla´sˇteˇ si cˇ´ısla napisˇte na jejich zadnı´ steˇny, usnadnı´ va´m to orientaci prˇi vlastnı´m lepenı´. Prˇed vystrˇizˇenı´m take´ nary´hujte (lehce prˇejed’te hranou nozˇ´ıku nebo nu˚zˇek) vsˇechny hrany, ktere´ se budou ohy´bat, tj. spoje mezi jednotlivy´mi steˇnami a mezi steˇnami a chlopneˇmi pro slepenı´. Opatrˇete si jedena´ct sˇpendlı´ku˚ s plochou kovovou hlavicˇkou a usˇtı´pneˇte je klesˇteˇmi ve vzda´lenosti od hlavicˇky, ktera´ je zna´zorneˇna u´secˇkou na vystrˇihova´nce (takto upravene´ sˇpendlı´ky budou slouzˇit jako sloupky pro vrha´nı´ stı´nu; hlavicˇky na nich musı´ zu˚stat). Pocˇ´ıtejte s tı´m, zˇe cˇa´st sˇpendlı´ku zu˚stane pod steˇnou hodin, proto k de´lce vyznacˇene´ u´secˇky prˇidejte jesˇteˇ maly´ kousek, odpovı´dajı´cı´ tlousˇt’ce papı´ru. Ve steˇna´ch jsou Prˇ´ıklad: stı´n na obra´zku vyznacˇuje prˇiblizˇneˇ vyznacˇeny male´ krouzˇky – ty propı´chneˇte sˇpendlı´kem 14.30 mı´stnı´ho prave´ho slunecˇnı´ho cˇasu, a datum je bud’ 1. X. nebo 10. III. – v nich budou sloupky umı´steˇny. Vystrˇihneˇte pla´sˇt’a prˇed slepenı´m do neˇj vlepte prˇipravene´ sˇpendlı´ky: prota´hneˇte je tak, aby hlavicˇka zu˚stala na dolnı´ straneˇ steˇn, zaka´pneˇte hlavicˇku lepidlem a prˇelepte ji kouskem cˇtvrtky – tı´m zajistı´te dostatecˇnou kolmost sˇpendlı´ku ke steˇna´m. Pla´sˇt’slepte pomocı´ chlopnı´, cˇ´ısla na chlopnı´ch uda´vajı´ cˇ´ısla steˇn, ke ktery´m je trˇeba chlopneˇ prˇilepit (zespodu). Prˇ´ıjemny´ za´zˇitek ze stavby i pouzˇ´ıva´nı´ hodin prˇeje – Petr Scheirich –
1. 15. 1. 15. 1. 15.
I. I. II. II. III. III.
-3 -9 -14 -14 -13 -9
1. 15. 1. 15. 1. 15.
Cˇasova´ rovnice IV. -4 1. IV. 0 15. V. +3 1. V. +4 15. VI. +2 1. VI. 0 15. +
,
Za´kon vı´ceu´cˇelovy´ch prˇ´ıstroju˚ Cˇ´ım ma´ vy´robek me´neˇ funkcı´, tı´m dokonaleji je splnˇuje.
(min) VII. -3 VII. -6 VIII. -6 VIII. -4 IX. 0 IX. +5
1. 15. 1. 15. 1. 15.
X. X. XI. XI. XII. XII.
+10 +14 +16 +15 +11 +5
7
Ota´cˇenı´ koulı´
aneb rektifikace na pocˇ´ıtacˇi Prˇi jedne´ ze svy´ch pracı´ v Ondrˇejoveˇ jsem narazil na proble´m, kterak spra´vneˇ ota´cˇet snı´mek Slunce. Motivace je jednoducha´ – ma´me k dispozici snı´mek Slunce v neˇjake´m cˇase a potrˇebujeme snı´mek opravit tak, aby ukazoval tote´zˇ Slunce, ale v jine´m cˇase. Potrˇebovali jsme porovna´vat stejne´ struktury slunecˇnı´ fotosfe´ry v ru˚zny´ch cˇasech a vadila na´m v tom rotace Slunce. Museli jsme tudı´zˇ prove´st „derotaci“ snı´mku˚, aby struktury (specia´lneˇ skvrny) padly na sebe. Jenzˇe pracujeme obvykle s dvojrozmeˇrny´mi pru˚meˇty a teˇmi se ota´cˇ´ı jen ztuha. Prˇi vy´pocˇtech nara´zˇ´ıme na neˇkolik proble´mu˚: 1. Chceme-li ota´cˇet pru˚meˇtem pode´l prˇirozeneˇ definovany´ch sourˇadnicovy´ch syste´mu˚ (v nasˇem prˇ´ıpadeˇ to byl Carringtonu˚v syste´m heliograficky´ch sourˇadnic), docela na´m vadı´ sklon rotacˇnı´ osy k na´m nebo od na´s. 2. Okraje projektovane´ koule podle´hajı´ znacˇne´mu zkreslenı´ (jiny´mi slovy vzorkova´nı´ pru˚meˇtu nenı´ ekvidistantnı´, rozdı´l jednoho pixelu na strˇedu pru˚meˇtu znamena´ fakticky jinou vzda´lenost (mensˇ´ı), nezˇ rozdı´l jednoho pixelu na okraji obrazu). Informace se na´m tedy na okrajı´ch disku ztra´cı´, jenzˇe prˇi otocˇenı´ se na´m mu˚zˇe tata´zˇ cˇa´st dostat azˇ na strˇed nove´ho obra´zku, tudı´zˇ bychom zde meˇli jen velmi rˇ´ıdkou informaci. Z toho du˚vodu je nutne´ si informaci neˇjaky´m chytry´m zpu˚sobem „domyslet“. V Ondrˇejoveˇ jsme po dlouhe´m ba´da´nı´ vymysleli (pochybuji, zˇe jsme byli prvnı´ na sveˇteˇ) a naprogramovali v jazyce IDL, ktery´ ma´ jen tu vy´hodu, zˇe je prˇ´ımo urcˇen na pra´ci s daty, tudı´zˇ znacˇneˇ zjednodusˇuje jejich cˇtenı´ a pak i ukla´da´nı´, jednoduchou metodu, kterak to udeˇlat rozumneˇ a prˇitom relativneˇ spra´vneˇ. Pro dalsˇ´ı postup prˇedpokla´dejme, zˇe pru˚meˇt osy rotace bude mı´t vertika´lnı´ smeˇr. Pokud ne, jednodusˇe otocˇ´ıme obrazem v plosˇe tak, aby to byla pravda. Naprˇ´ıklad tak, zˇe pro kazˇdy´ bod obrazu (bude mı´t sourˇadnice odecˇ´ıtane´ v plosˇe pru˚meˇtu od jeho strˇedu) vypocˇ´ıta´me nove´ sourˇadnice podle vzorce.
kde je u´hel, o neˇjzˇ potrˇebujeme obraz natocˇit (v prˇ´ıpadeˇ pozorova´nı´ Slunce je to pozicˇnı´ u´hel sklonu rotacˇnı´ osy ).
Dalsˇ´ı postup je na´sledujı´cı´: nebudeme zacˇ´ınat operace s obrazem, jezˇ ma´me k dispozici, ale budeme vzˇdy vycha´zet z obrazu, ktery´ chceme teprve vytvorˇit a du˚lezˇite´ je, zˇe tento vy´sledny´ obraz nebude trpeˇt sklonem rotacˇnı´ osy od na´s nebo k na´m. Ten je na zacˇa´tku pra´zdny´ a je uzˇ ted’ jasne´, zˇe pokud budeme vytva´rˇet pru˚meˇt otocˇene´ koule, bude mı´t tvar cˇa´sti kruhu. Oznacˇme jej B, zatı´mco pu˚vodnı´ obraz (tedy ten, ktery´ ma´me k dispozici) oznacˇme A. Pro kazˇdy´ bod obrazu B zrekonstruujeme jeho karte´zske´ sourˇadnice (sourˇadnice a budeme pro jednoduchost odecˇ´ıtat od strˇedu vytva´rˇene´ho kruhu a protozˇe jsou vsˇechny body na povrchu koule o zna´me´m polomeˇru , nenı´ proble´m karte´zsky´ vektor zrekonstruovat). Osa tedy mı´rˇ´ı z plochy pru˚meˇtu smeˇrem k na´m.
!
#
!
!
%
#
'
'
)
'
+
8
Vypocˇ´ıta´me novy´ karte´zsky´ vektor te´hozˇ bodu, jestlizˇe bychom jej otocˇili o na´mi po´ hel je da´n naprˇ´ıklad cˇasovy´m odstupem , pak , trˇebny´ u´hel okolo osy . U kde je u´hlova´ rychlost rotace studovane´ho teˇlesa. Vyuzˇijeme opeˇt s vy´hodou matice rotacı´.
"
$
%
Tı´m jsme vlastneˇ zı´skali obraz B’ otocˇeny´ do „cˇasu“ obrazu A. Je mezi nimi ale sta´le podstatny´ rozdı´l. Jednak je obraz B’ zatı´m pra´zdny´ (krom toho je virtua´lnı´, v pameˇti pocˇ´ıtacˇe nenı´ nikdy cely´ vytva´rˇen a je to jaky´si mezikrok, ktery´ nebude da´le pouzˇit), ale hlavneˇ jeho rotacˇnı´ osa nenı´ skloneˇna, zatı´mco rotacˇnı´ osa obrazu A ano. Abychom mohli prove´st prˇ´ıme´ vyplnˇova´nı´ obrazu B’ (a potazˇmo i B), je zapotrˇebı´ vypocˇ´ıtat sourˇadnice „trpı´cı´ “ sklonem osy. To provedeme opeˇt jednodusˇe pouzˇitı´m rotace okolo osy .
&
)
+
)
+
&
"
/
%
&
)
+
)
+
Obraz B’ jsme sklopili do obrazu A. Nynı´ jizˇ vı´me, kde ma´me pocˇ´ıtany´ bod o sourˇadnicı´ch z obrazu B hledat v obrazu A. Je to prˇesneˇ na sourˇadnicı´ch ( -ova´ cˇa´st nenı´ pro nasˇe u´cˇely podstatna´). Jenzˇe jsou rea´lne´. Toho vyuzˇijeme pro zatı´mco hodnoty i jsou celocˇ´ıselne´, hodnoty ’ i spra´vnou interpolaci hodnoty pixelu z pixelu˚ okolnı´ch. "
"
2
%
"
2
%
2
%
Mu˚zˇeme si prˇedstavit, zˇe bod o sourˇadnicı´ch zna´my´mi body v obrazu A. Oznacˇme je , , a . "
2
se nacha´zı´ neˇkde mezi cˇtyrˇmi %
)
7
8
9
a
b "
2
%
c Rozdeˇlme cˇ´ısla
i
na jejich celou (
d ) a desetinnou (
:
;
:
<
7
) cˇa´st. 8
Sourˇadnice pomocny´ch bodu˚ vypocˇteme podle na´sledujı´cı´ch rovnic.
"
"
%
2
"
(5)
%
%
: 7
;
:
;
@
)
"
"
%
2
"
(6) (7)
%
%
:
;
@
"
"
:
;
@
%
2
"
%
%
: 8
;
:
"
"
;
%
2
"
(8)
%
%
9
Pak definujme velicˇiny
:
;
@
:
;
C
)
"
%
"
(9) (10)
%
2
7
@
7
:
<
7
8
"
%
"
%
F
:
:
8
@
9
8
:
<
7
8
Vy´sledna´ hodnota zapisovane´ho pixelu pak bude C
"
2
%
"
%
"
:
@
:
:
<
7
8
%
F
"
%
9
Matematicky jsme vlastneˇ mezi hodnoty pixelu˚ , , a jizˇ vyuzˇ´ıva´me k interpolaci hodnoty hledane´ho bodu.
prolozˇili hyperbolickou plochu,
Provedeme-li tento postup pro vsˇechny body obrazu B, zı´ska´me v neˇm obraz A otocˇeny´ kolem rotacˇnı´ osy zobrazene´ho teˇlesa o u´hel s respektem na sklon prˇirozene´ rotacˇnı´ osy teˇlesa vu˚cˇi pozorovateli .
A vy´sledky? Algoritmus samozrˇejmeˇ nenı´ samospa´sny´, nebot’ dı´ky interpolaci docha´zı´ zejme´na na krajı´ch ota´cˇene´ho obrazu ke znacˇne´mu zkreslenı´ (a rozmaza´nı´ obrazu). Ale posud’te sami:
– Michal Sˇvanda –
10
Uchra´nı´me Zemi prˇed sˇmejdem z vesmı´ru? K impaktu˚m asteroidu˚ na Zem docha´zı´ od zacˇa´tku jejı´ existence. V soucˇasne´ dobeˇ nenasta´vajı´ prˇ´ılisˇ cˇasto, nicme´neˇ prˇesto jsou srovnatelne´ s jiny´mi prˇ´ırodnı´mi katastrofami jako jsou zemeˇtrˇesenı´, sopecˇne´ erupce a za´plavy. Nikoliv kvu˚li frekvenci jejich vy´skytu, ale kvu˚li pru˚meˇrne´mu pocˇtu obeˇtı´ za rok – to znı´ trochu zvla´sˇtneˇ, ale do konce tohoto cˇla´nku si to jesˇteˇ vysveˇtlı´me. Na u´vod lze rˇ´ıct jen toto: nenı´ to panika, je to statistika. V budoucnu k nim zcela jisteˇ bude docha´zet i nada´le, ota´zkou nenı´ jestli, ale kdy. Na rozdı´l od ostatnı´ch prˇ´ırodnı´ch katastrof se ale lisˇ´ı tı´m, zˇe jsme je schopni soucˇasnou technologiı´ spolehliveˇ prˇedpoveˇdeˇt (prˇesneˇji rˇecˇeno, ra´di bychom, mı´t jen trochu vı´c peneˇz) a mozˇna´ je i odvra´tit. Historie Prvnı´m cˇloveˇkem, ktery´ upozornil na mozˇne´ nebezpecˇ´ı sra´zˇky Zemeˇ s kosmicky´m teˇlesem byl Sir Edmond Halley (1656 – 1742). Jak zna´mo, Halley pouka´zal na periodicitu komety, ktera´ byla pozdeˇji po neˇm pojmenova´na, a jejı´zˇ dra´ha protı´nala dra´hu Zemeˇ. 12. prosince 1694 prˇednesl prˇed Kra´lovskou spolecˇnostı´ v Londy´neˇ svou prˇedna´sˇku s na´zvem „Pa´r u´vah o vsˇeobecne´ potopeˇ“ (Some Considerations about the Universal Deluge). Zaby´val se v nı´ mysˇlenkou, zˇe poveˇst o biblicke´ potopeˇ sveˇta mu˚zˇe mı´t korˇeny v neˇjake´ sra´zˇce Zemeˇ s kometou, beˇhem nı´zˇ dosˇlo k „ . . . rozsa´hle´mu propadu Kaspicke´ho morˇe a jiny´ch velky´ch jezer na sveˇteˇ . . . “. Jeho teorie ovsˇem nebyla v te´ dobeˇ prˇijata cı´rkvı´, protozˇe navrhovala jiny´ mechanismus tak rozsa´hle´ katastrofy, nezˇ Bozˇ´ı za´sah. Tehdejsˇ´ı prˇedstavy o setka´nı´ Zemeˇ s kometou byly ale znacˇneˇ nespra´vne´, protozˇe astronomove´ nemeˇli dobrou prˇedstavu o skutecˇne´ hmotnosti komet, takzˇe jeden ze sce´na´rˇu˚ takove´ katastrofy, kterou prˇedstavil filosof a fyzik Simon Laplace uvazˇoval i slapove´ sı´ly, ktere´ by devastovaly zemsky´ povrch prˇi pouhe´m blı´zke´m pru˚letu komety. Mysˇlenka na sra´zˇku Zemeˇ s kometou se v historii objevila jesˇteˇ mnohokra´t, ale beˇhem poslednı´ch stoletı´ byla zna´ma jen hrstka komet s drahami krˇ´ızˇ´ıcı´mi dra´hu Zemeˇ, a protozˇe jednoducha´ kalkulace rizika sra´zˇky ukazovala, zˇe pravdeˇpodobnost je prˇi jednom pru˚letu komety je jedna ku 300 milionu˚m, mohli astronomove´ klidneˇ spa´t. Tyto uspokojive´ vy´pocˇty ale nezahrnovali mozˇnost sra´zˇky Zemeˇ s planetkou. To jednodusˇe proto, zˇe azˇ do zacˇa´tku 20. stoletı´ nebyla zna´ma zˇa´dna´ planetka, ktera´ by krˇ´ızˇila dra´hu Zemeˇ. Kometa obklopena´ komou je totizˇ u´tvar velice na´padny´ dı´ky sve´mu nehveˇzdne´mu vzhledu a rovneˇzˇ velmi jasna´ dı´ky velke´ oblasti, kterou koma zaujı´ma´. Naproti tomu planetka neboli anglicky asteroid (z latinske´ho aster) prˇipomı´na´ hveˇzdu, byt’pohybujı´cı´ se mezi hveˇzdami v pozadı´. Ke zmeˇneˇ dosˇlo v roce 1932, kdy byly objeveny dveˇ nove´ planetky, (1221) Amor a (1862) Apollo. Amor ma´ dra´hu ktera´ krˇ´ızˇ´ı dra´hu Marsu a prˇiblizˇuje se k zemske´ dra´ze z vneˇjsˇku, takzˇe se s na´mi nemu˚zˇe srazit. Cozˇ se ovsˇem vztahuje pouze na nejblizˇsˇ´ı desı´tky tisı´c let. Vsˇechny planetky, ktere´ protı´najı´ dra´hy planet totizˇ podle´hajı´ vy´razny´m porucha´m dra´hy, ktere´ je drˇ´ıve nebo pozdeˇji do koliznı´ho kurzu prˇivedou. Planetka Apollo naproti tomu dra´hu Zemeˇ protı´na´. Kdyby byla osamocena´, jejı´ hrozba by byla stejna´, jako od komet. Nicme´neˇ beˇhem neˇkolika dalsˇ´ıch let byly objevena planetka (2101) Adonis a 1937 UB Hermes, rovneˇzˇ krˇ´ızˇ´ıcı´ zemskou dra´hu. Po kra´tke´ odmlce beˇhem
11
druhe´ sveˇtove´ va´lky se´rie objevu˚ blı´zkozemnı´ch planetek da´l pokracˇuje. Na´ru˚st pocˇtu noveˇ objeveny´ch, nejen blı´zkozemnı´ch, planetek zpu˚sobila prˇedevsˇ´ım Schmidtova komora, novy´ typ dalekohledu umozˇnˇujı´cı´ snı´mkova´nı´ velky´ch oblastı´ hveˇzdne´ho pole. Na rozdı´l od komet majı´ blı´zkozemnı´ planetky velmi kra´tke´ obeˇzˇne´ doby, takzˇe mı´sto neˇjaky´ch 100 milionu˚ let je lepsˇ´ım odhadem pro opakova´nı´ sra´zˇky 100 tisı´c let. A to se ty´ka´ pouze teˇch jizˇ objeveny´ch, velky´ch asteroidu˚. Zna´me-li na draha´ch krˇ´ızˇ´ıcı´ch dra´hu Zemeˇ velke´ planetky, da´ se prˇedpokla´dat, zˇe je tam i spousta mensˇ´ıch teˇles, ktere´ jsme zatı´m neobjevili. Na za´kladeˇ teˇchto u´vah zacˇalo by´t zrˇejme´, zˇe planetky mohou prˇedstavovat rea´lnou hrozbu pro lidstvo. Prvnı´ dva lide´, kterˇ´ı podali zpra´vu o tom, jak cˇasto mu˚zˇe by´t Zemeˇ zasazˇena planetkou, s ohledem na neda´vne´ objevy, byli americˇtı´ astronomove´ Fletcher Waton a Ralph Baldwin. V roce 1941 Watson odhadl frekvenci teˇchto sra´zˇek na za´kladeˇ tehdy zna´my´ch trˇ´ı blı´zkozemnı´ch asteroidu˚. Uveˇdomoval si, zˇe tyto trˇi jsou pouze prˇedvojem mnoha set planetek, ktere´ teprve budou objeveny, cozˇ znamena´, zˇe k impaktu musı´ docha´zet na cˇasove´ sˇka´le nejme´neˇ jednoho milionu let a kra´terova´nı´ Meˇsı´ce musı´ by´t vyja´drˇeno podobneˇ. Jeho vy´pocˇty se ale nesetkaly s prˇ´ılisˇ velkou du˚veˇrou. Na Zemi totizˇ nebyl zna´m dostatecˇny´ pocˇet impaktnı´ch kra´teru˚, ktery´ by je potvrzoval. Jinak to bylo ovsˇem s Meˇsı´cem: Ralph Baldwin ve sve´ knize The Face of the Moon v roce 1949 pouka´zal na to, zˇe pokud existujı´ meˇsı´cˇnı´ kra´tery i z neda´vne´ doby (ktere´, jak vı´me, existujı´), pak musı´ existovat populace asteroidu˚, ktera´ je zpu˚sobila a bude k nim tedy docha´zet i v budoucnu. Jako prˇ´ıklad mu˚zˇe poslouzˇit kra´ter Tycho. Baldwin sa´m pı´sˇe, zˇe „Exploze, ktera´ zpu˚sobila vznik kra´teru Tycho by byla, kdyby se stala na Zemi, deˇsivou uda´lostı´, te´meˇrˇ neprˇedstavitelnou ve sve´ monstroziteˇ.“ Jak je to s kra´tery na Zemi? Mezi nejzna´meˇjsˇ´ı kra´ter patrˇ´ı tzv. Meteor Crater v severnı´ Arizoneˇ (nazy´vany´ te´zˇ Barringeru˚v kra´ter cˇi kra´ter Diablo). 1200 metru˚ sˇiroky´, 170 metru˚ hluboky´ kra´ter vznikl dopadem zˇelezne´ho meteoritu prˇed asi 50 000 lety, uprostrˇed doby ledove´. Uvolneˇna´ energie dosa´hla ekvivalentu 20 Mt TNT, cozˇ je te´meˇrˇ 2000-na´sobek energie Hirosˇimske´ atomove´ bomby. Zajı´mave´ je, zˇe jesˇteˇ ve cˇtyrˇica´ty´ch letech 20. stoletı´ geologove´ odmı´tali prˇipustit, zˇe se jedna´ o kra´ter meteoricke´ho pu˚vodu – du˚vodem k tomu byl fakt, zˇe tam nebyl nalezen zˇa´dny´ meteorit (pouze malinkate´ kousı´cˇky roztavene´ho zˇeleza roztrousˇene´ do znacˇne´ vzda´lenosti od kra´teru). Dnes uzˇ je zrˇejme´, zˇe meteorit nemu˚zˇe dopad na zem prˇezˇ´ıt. Nenı´ to tak da´vno, co byla objevena dosud zrˇejmeˇ nejveˇtsˇ´ı zna´ma´ impaktnı´ struktura na Zemi – u polostrova Yucatan lezˇ´ı kra´ter Chicxulub, ktery´ ma´ v pru˚meˇru 180 km (mozˇna´ 400 km). Prˇedpokla´da´ se, zˇe byl zpu˚soben dopadem obrˇ´ıho meteoritu (o pru˚meˇru 20 azˇ 40 km) prˇed 65 miliony lety, na rozhranı´ druhohor a trˇetihor, jemuzˇ se klade za vinu vyhynutı´ dinosauru˚. Na tomto obra´zku vidı´me trojrozmeˇrne´ zna´zorneˇnı´ odchylky loka´lnı´ho tı´hove´ho a magneticke´ho pole, ktere´ prozrazujı´ neˇkolik valu˚ kra´teru. Vlastnı´ impaktnı´ pa´nev ale je pohrˇbena pod neˇkolikasetmetrovou vrstvou sedimentu˚.
12
Na tomto obra´zku mu˚zˇeme videˇt du˚sledky dopadu. Do vzda´lenosti 10 km sezˇehla tere´n vlna rozzˇhaveny´ch plynu˚, tlakova´ vlna o rychlosti 2000 km/h smetla vsˇechno do vzda´lenosti 24 km, a vı´tr o sı´le hurika´nu dospeˇl azˇ do 40 kilometrove´ vzda´lenosti.
Prˇed neda´vnem byl dokoncˇene hloubkovy´ vrt na poloostroveˇ Yucatan, jehozˇ vzorky jsou podrobeny geologicke´mu vy´zkumu k uprˇesneˇnı´ stavby kra´teru. Do soucˇasnosti bylo na zemske´m povrchu identifikova´no asi 130 impaktnı´ch kra´teru˚ s rozmeˇry do 200 kilometru˚ a se sta´rˇ´ım od doby neda´vne´ azˇ do 2 miliard let. Nejvı´ce kra´teru˚ vidı´me v Austra´lii, Severnı´ Americe a vy´chodnı´ Evropeˇ, protozˇe tyto oblasti jsou jednak geologicky stabilnı´ a tudı´zˇ zahlazova´nı´ impaktnı´ch struktur neprobı´halo tak rychle, a rovneˇzˇ proto, zˇe v nich probı´hal intenzivneˇjsˇ´ı geologicky´ pru˚zkum. Nynı´ si popisˇme, co se prˇi a po takove´m pa´du deˇje. Meteoroid o velikosti orˇechu, ktery´ se blı´zˇ´ı k Zemi, se zacˇne zahrˇ´ıvat, jak se setka´va´ s hornı´mi vrstvami atmosfe´ry. Ve vy´sˇce 120 km, kde je hustota atmosfe´ry pouha´ desetimilio´ntina hustoty prˇi povrchu Zemeˇ, zpu˚sobuje trˇenı´ zahrˇ´ıva´nı´ a rozpad materia´lu na cˇa´stice plynu. Ve 100 km vy´sˇce uzˇ je zahrˇ´ıva´nı´ tak intenzı´vnı´, zˇe se povrch meteoroidu nejen tavı´, ale dokonce varˇ´ı a vytva´rˇ´ı svı´tı´cı´ stopu. Meteoroidy teˇchto velikostı´ se u´plneˇ vyparˇ´ı ve vy´sˇka´ch okolo 80 km. Veˇtsˇ´ı meteoroidy proniknou samozrˇejmeˇ do veˇtsˇ´ıch hloubek atmosfe´ry. Pokud je slozˇen z dostatecˇneˇ huste´ho materia´lu (nikl-zˇeleznate´ meteoroidy), ma´ meˇlky´ u´hel vstupu do atmosfe´ry a nı´zkou vstupnı´ rychlost (jejı´zˇ nejnizˇsˇ´ı hodnota je 11 km/s), mu˚zˇe meteoroid o velikosti basketbalove´ho mı´cˇe dosa´hnout zemske´ho povrchu – ale jen v podobeˇ zbytku o velikosti lidske´ peˇsti. Existuje neˇkolik v historii zaznamenany´ch prˇ´ıpadu˚ zraneˇnı´ cˇloveˇka
13
Dosud identifikovane´ meteoriticke´ kra´tery na Zemi
takovy´m meteoritem a takto zpu˚sobene´ posˇkozenı´ majetku nasta´va´ v pru˚meˇru jednou do roka. 9. dubna 1993 vstoupil do atmosfe´ry nad pobrˇezˇ´ım Queenslandu v Austra´lii meteoroid o velikosti 3 azˇ 4 metry. Prole´tl oblohou nad Novy´m Jizˇnı´m Walesem, kde na pa´r sekund promeˇnil noc v den a nakonec se explosivneˇ rozpadl ve vy´sˇce asi 18 km nad maly´m meˇstem Dubbo. Beˇhem sve´ho vysoce nadzvukove´ho letu vytvorˇil ra´zovou vlnu, ktera´ byla cı´tit azˇ do vzda´lenosti 100 km. Beˇhem na´sledujı´cı´ pu˚lhodiny obdrzˇel policejnı´ opera´tor v Dubbo stovku ozna´menı´ od lidı´, kterˇ´ı si mysleli, zˇe padajı´ bomby, tryskove´ letadlo prˇele´tlo teˇsneˇ nad jejich strˇechou, nebo zˇe se neˇkdo nebo neˇco doby´va´ do jejich domu. Domy se trˇa´sly v za´kladech a okna vibrovala. Energie uvolneˇna´ detonacı´ se zhruba rovnala vy´buchu Hirosˇimske´ bomby. K explozi nasˇteˇstı´ dosˇlo ve vy´sˇce 18 km a zˇa´dny´ meteorit nedosa´hl zemske´ho povrchu. Minima´lnı´ velikost kamenne´ho meteoritu, ktery´ mu˚zˇe dosa´hnout povrchu Zemeˇ se pohybuje neˇkde kolem deseti metru˚. Ta ale za´visı´ na mnoha faktorech, jako je rychlost, u´hel vstupu do atmosfe´ry, hustota a slozˇenı´ asteroidu. 10. srpna 1972, zaznamenal pohotovy´ fotograf v Na´rodnı´m parku Grand Teton pru˚let zhruba 10 metrove´ho teˇlesa, va´zˇ´ıcı´ho neˇkolik tisı´c tun. Tato miniplanetka vstoupila do zemske´ atmosfe´ry pod velice maly´m u´hlem, proto se nedostala do veˇtsˇ´ıch hloubek, ale pouze rychlostı´ 15 km/s ule´tla vzda´lenost asi 1500 km. Nejveˇtsˇ´ım zdokumentovany´m pa´dem asteroidu je zatı´m Tungusky´ meteorit. Toto teˇleso explodovalo v atmosfe´rˇe 30. cˇervna 1908 nad oblastı´ kolem rˇeky Tunguska na Sibirˇi. Poslednı´ cˇervnova´ noc a prvnı´ch neˇkolik nocı´ v cˇervenci zaznamenali Evropane´ neobvykle jasnou oblohu. Noviny New York Times naprˇ´ıklad psaly, zˇe v Londy´neˇ byla pu˚lnocˇnı´ obloha sveˇtle
14
modra´ a mraky byly zbarveny do ru˚zˇova tak vy´razneˇ, zˇe na policejnı´ rˇeditelstvı´ volali lide´, kterˇ´ı si mysleli, zˇe na severu Londy´na zurˇ´ı pozˇa´r, objevili se i zpra´vy o tom, zˇe se dalo po pu˚lnoci bez obtı´zˇ´ı cˇ´ıst bez osveˇtlenı´. Tyto bı´le´ noci zatı´m nebyly uspokojiveˇ vysveˇtleny, mohly by´t zpu˚sobeny pola´rnı´ za´rˇ´ı, kterou vyvolala exploze, slunecˇnı´m sveˇtelem rozpty´leny´m na prachu ve velky´ch vy´sˇka´ch, nebo vodnı´ch krystalcı´ch ve vy´sˇka´ch 40 azˇ 70 kilometru˚. Meˇrˇenı´ z barometru˚ v Cambridge i na jiny´ch mı´stech uka´zala, zˇe atmosfe´rou Zemeˇ prole´tla tlakova´ vlna a obeˇhla celou planetu. Zvuk exploze byl slysˇitelny´ do vzda´lenosti 600 km od epicentra. Dvacet let pote´ se na ono mı´sto dostala vy´zkumna´ expedice vedena´ Leonidem Kulikem. Ten ocˇeka´val, zˇe na mı´steˇ dopadu objevı´ velky´ meteorit a kra´ter jı´m vytvorˇeny´. Objevil vsˇak pouze rozlehlou oblast vyvra´ceny´ch a pola´many´ch stromu˚, mı´rˇ´ıcı´ch radia´lneˇ od epicentra. Vsˇiml si take´ dalsˇ´ıch zajı´mavy´ch veˇci – ku˚ra stromu˚ byla zuhelnateˇla´, ale neshorˇela cela´. Vysveˇtlenı´ je takove´, zˇe intenzita za´rˇenı´ prˇi detonaci ve vy´sˇce 6 azˇ 10 kilometru˚ byla dostatecˇna´ k tomu, aby zapa´lila les, ale na´sledujı´cı´ tlakova´ vlna uhasila pozˇa´r, jen chvilku pote´, co byl zapa´len. Odhadovana´ velikost asteroidu, ktery´ zpu˚sobil Tunguzskou explozi, je asi 50 azˇ 60 metru˚. Zda´ se neuveˇrˇitelne´, zˇe tak velike´ teˇleso neproniklo ani do vy´sˇky Mount Everestu. Praxe i numericke´ simulace ale ukazujı´, zˇe k tomu skutecˇneˇ nedocha´zı´. Prˇi vstupu male´ho meteoritu do atmosfe´ry se velka´ cˇa´st jeho kineticke´ energie meˇnı´ na teplo a to se odva´dı´ spolu s odparˇeny´m materia´lem z povrchu meteoroidu. Zda´lo by se, zˇe veˇtsˇ´ı teˇleso ma´ vı´ce cˇasu, nezˇ se kompletneˇ odparˇ´ı a proto by meˇlo mı´t veˇtsˇ´ı sˇanci proniknout do veˇtsˇ´ıch hloubek. Jenzˇe cˇ´ım veˇtsˇ´ı teˇleso je, tı´m mensˇ´ı cˇa´st jeho kineticke´ energie (relativneˇ, pochopitelneˇ) se stihne prˇemeˇnit na teplo ve vysoky´ch vrstva´ch atmosfe´ry. Asteroid tedy pronika´ nı´zˇe mnohem veˇtsˇ´ımi rychlostmi a jak se dosta´va´ do veˇtsˇ´ıch hloubek, tlak vzduchu prudce vzru˚sta´ a beˇhem jedine´ sekundy mu˚zˇe vzru˚st 10 azˇ 20-kra´t, v za´vislosti na u´hlu vstupu do atmosfe´ry a vstupnı´ rychlosti. Tak prudke´ zvy´sˇenı´ odporu prostrˇedı´ se podoba´ na´razu do zdi – pevnost materia´lu je prˇekrocˇena a asteroid se rozpadne na spoustu maly´ch kousku˚. Ty se vsˇechny ale sta´le pohybujı´ velkou rychlostı´ a nasta´va´ tote´zˇ, co se deˇje u maly´ch meteoroidu˚ – jak se zveˇtsˇ´ı celkovy´ povrch vystaveny´ trˇenı´ vzduchu, zacˇnou se vsˇechny prudce odparˇovat a to vsˇe se deˇje v pomeˇrneˇ male´m objemu – vy´sledkem je tudı´zˇ exploze. U veˇtsˇ´ıch teˇles (rˇekneˇme nad 100 metru˚) se sˇance na pru˚nik atmosfe´rou ale zvysˇujı´. Zde hraje roli cˇas, za ktery´ se sˇokova´ vlna v materia´lu, sˇ´ırˇ´ıcı´ se vlastnı´m teˇlesem asteroidu, vyvolana´ jeho na´razem na atmosfe´ru, projde cely´m jeho objemem. Jestlizˇe asteroid stihne dopadnout na zem drˇ´ıv, pak k explozi v atmosfe´rˇe uzˇ nestihne dojı´t. Dopadem stometrove´ planetky se uvolnı´ energie, ktera´ stacˇ´ı na zdevastova´nı´ desetitisı´cu˚ cˇtverecˇnı´ch kilometru˚, tedy oblasti velke´ asi jako Strˇednı´ Cˇechy. Peˇtisetmetrova´ planetka srovna´ se zemı´ oblast veˇtsˇ´ı nezˇ cela´ Cˇeska´ Republika. Dopad na husteˇ zalidneˇnou oblast na pevnineˇ ale rozhodneˇ nenı´ nejhorsˇ´ı sce´na´rˇ. Tı´m je paradoxneˇ dopad do ocea´nu. Takovy´ impakt totizˇ vyvola´ tsunami. Pro hypotetickou planetku o velikosti 500 metru˚ ma´ tato vlna ve vzda´lenosti 1000 kilometru˚ od mı´sta dopadu vy´sˇku 50 azˇ 100 metru˚. Tsunami se sˇ´ırˇ´ı ocea´nem vysokou rychlostı´ (zhruba jako dopravnı´ letadlo) a na hluboke´m otevrˇene´m morˇi dosahujı´ bez proble´mu velky´ch vzda´lenostı´. Kdyzˇ dospeˇjı´ k po-
15
Datum 7. 4. 1990 2. 7. 1990 14. 8. 1991 31. 8. 1991 9. 10. 1992 1. 11. 1994 3. 11. 1994 7. 12. 1994 16. 12. 1994 18. 1. 1995 16. 2. 1995 16. 2. 1995 7. 7. 1995 9. 12. 1995 22. 12. 1995 15. 1. 1996 26. 3 .1996 29. 3. 1996 30. 3. 1996 27. 4. 1997 5. 9. 1997 30. 9. 1997 1. 10. 1997 9. 10. 1997 9. 12. 1997 11. 1. 1998 7. 7. 1999 5. 12. 1999 18. 1. 2000 6. 5. 2000
Mı´sto Holandsko (za´sah domu) Zimbabwe Uganda (za´sah budovy) Indiana, USA Peekskill, New York (za´sah automobilu) Tichy´ ocea´n Benga´lsky´ za´liv Prˇ´ıstav McMurray, Alberta 1000 km jizˇneˇ od mysu Dobre´ nadeˇje ve vy´sˇce 30 km Severnı´ Mongolsko, vy´sˇka 25 km Tichy´ ocea´n Tichy´ ocea´n (o 10 hodin pozdeˇji) blı´zko New York City Cuenca, Ekva´dor 1500 km jizˇneˇ od Argentiny (Antarktida) 2000 km jizˇneˇ od Nove´ho Ze´landu Za´padneˇ od Mexicke´ho pobrˇezˇ´ı Hawai 1000 km za´padneˇ od Chilske´ho pobrˇezˇ´ı Indicky´ Ocea´n, za´padneˇ od Austra´lie jizˇneˇ od ostr. Mauritius, Indicky´ ocea´n u pobrˇezˇ´ı jizˇnı´ Afriky Mongolsko blı´zko El Pasa, Texas. Vy´sˇka 36 km blı´zko Nuuku, Gro´nsko blı´zko Denveru, Colorado Novy´ Ze´land, Severnı´ ostrov, vy´sˇka 28,8 km blı´zko Montgomery, Alabama, vy´sˇka 23 km Yukon, vy´sˇka 25 km Mora´vka
Velikost (m)
39 15 3 7 10 8 4 12 11 2 3 3 10 11 27 14 5 8 12 ? 2 2 2 5 1
Zde je prˇehled vsˇech zdokumentovany´ch pa´du˚ miniplanetek v poslednı´m desetiletı´ 20. stoletı´.
brˇezˇ´ı, jejich vy´sˇka dı´ky kontinenta´lnı´mu sˇelfu vzru˚sta´. V prˇ´ıpadeˇ pa´du takove´ho asteroidu mezi Novy´m Zealandem a Tahiti by tsunami na Japonske´m pobrˇezˇ´ı dosa´hla vy´sˇky 200 azˇ 300 metru˚. Narazı´-li takto vysoka´ vlna na husteˇ obydlenou oblast, kde za´stavba klade jejı´mu postupu odpor, pronikne do vzda´lenosti 50 azˇ 100 kilometru˚ do vnitrozemı´. Na rovinate´ oblasti jesˇteˇ da´le. Jake´ vlastneˇ vsˇechny du˚sledky bude mı´t sra´zˇka s planetkou o velikosti 10 km? Podı´vejme se na impakt na konci druhohor. Soucˇa´stı´ geologicke´ vrstvy oddeˇlujı´cı´ toto obdobı´ je i na´nos sazı´, jejichzˇ mnozˇstvı´ odpovı´da´ spa´lenı´ minima´lneˇ 90 procent vesˇkere´ pozemske´ biomasy. Jak k tomu mohlo dojı´t? Jedno z mozˇny´ch vysveˇtlenı´ je, zˇe prach vyvrzˇeny´ prˇi dopadu mohl zpu˚sobit sˇ´ırˇenı´ pozˇa´ru˚ vyvolany´ch blesky. Sedajı´cı´ si prach totizˇ zpu˚sobuje prˇemist’ova´nı´ naboju˚ v atmosfe´rˇe a vytva´rˇ´ı
16
Pro ilustraci si ukazˇme vy´sledek numericky´ch simulacı´ dopadu desetikilometrove´ planetky do Atlanticke´ho ocea´nu. Tento obra´zek ukazuje maxima´lnı´ dosazˇenou vy´sˇku tsunami v kazˇde´m mı´steˇ, sveˇtle´ barvy odpovı´dajı´ nejveˇtsˇ´ım vy´sˇka´m, dole je sˇka´la v metrech. Vsˇimneˇte si zejme´na pobrˇezˇnı´ch oblastı´, kde se vlna na´hle zdviha´.
tak velky´ rozdı´l elektricky´ch potencia´lu˚, cozˇ je jev dobrˇe zna´my´ u sopek. Dalsˇ´ı z mozˇny´ch mechanismu˚ je ohrˇev zemske´ho povrchu v du˚sledku pa´du materia´lu vyvrzˇene´ho z kra´teru. Jeho nemala´ cˇa´st se dostane azˇ na balisticke´ dra´hy mimo atmosfe´ru a rozprostrˇe se prakticky po cele´ Zemi. Za nejnizˇsˇ´ı odhad mnozˇstvı´ tohoto materia´lu mu˚zˇeme vzı´t 1000 krychlovy´ch kilometru˚ (pro prˇedstavu – celkovy´ objem kra´teru je stokra´t veˇtsˇ´ı). Tento materia´l sebou nese kinetickou energii ekvivalentnı´ asi ty´dennı´ da´vce vesˇkere´ho slunecˇnı´ho svitu, ktery´ obdrzˇ´ı cela´ planeta, a tato energie se prˇi za´niku trosek v atmosfe´rˇe beˇhem minut azˇ hodin prˇemeˇnı´ na teplo. Vy´sledkem je ohrˇev povrchu Zemeˇ na teplotu kolem 1000 stupnˇu˚ Celsia. Prach, jehozˇ rozmeˇry jsou v rˇa´dech mikrometru˚ v atmosfe´rˇe neshorˇ´ı, protozˇe je zabrzˇdeˇn jesˇteˇ ve vysoky´ch vy´sˇka´ch, kde take´ vydrzˇ´ı velice dlouho (meˇsı´ce, roky), nezˇ se usadı´. Nasta´va´ jev zna´my´ jako nuklea´rnı´ zima, protozˇe tento prach rozptyluje slunecˇnı´ za´rˇenı´ zpeˇt do kosmicke´ho prostoru. Na neˇkolik let po pa´du Tunguske´ho meteoritu naprˇ´ıklad pru˚meˇrna´ teplota na severnı´ polokouli klesla o jeden stupenˇ. To se deˇje i v prˇ´ıpadeˇ sopecˇny´ch erupcı´ – vy´buch sopky Pinatubo v roce 1990 zpu˚sobil pokles pru˚meˇrne´ sveˇtove´ teploty o 0,5 stupneˇ na dva roky. Prˇejdeˇme nynı´ k jiny´m cˇ´ıslu˚m. Jak cˇasto vlastneˇ ke sra´zˇka´m Zemeˇ s asteroidy docha´zı´? Pru˚kopnı´kem vy´zkumu v te´to oblasti byl Americˇan Eugene Shoemaker. Toto jme´no jisteˇ nikomu nenı´ nezna´me´. Kdo by neznal trˇeba kometu Shoemaker – Levy 9, ktera´ v roce 1994 spadla na Jupiter.
17
veˇtrna´ smrsˇt’ tsunami sklenı´kovy´ efekt (vodnı´ pa´ra) pozˇa´ry ochlazenı´ pyrotoxiny (jedovate´ zplodiny) kysele´ desˇteˇ (NO ) posˇkozenı´ ozo´nove´ vrstvy sklednı´kovy´ efekt (CO ) vulkanismus vyvolany´ impaktem w
M
hodiny hodiny/dny meˇsı´ce meˇsı´ce meˇsı´ce/roky roky roky desetiletı´ 10 000 azˇ 500 000 let tisı´ciletı´
Dalsˇ´ı du˚sledky mu˚zˇeme vycˇ´ıst z te´to tabulky – do atmosfe´ry se dosta´va´ velke´ mnozˇstvı´ vodnı´ pa´ry a CO , cozˇ zpu˚sobı´, zˇe po x
impaktnı´ zimeˇ (jak ji take´ mu˚zˇeme nazy´vat) prˇicha´zı´ neby´vale´ oteplenı´ v du˚sledku sklenı´kove´ho efektu.
Shoemaker byl vsˇak prˇedevsˇ´ım geolog. I kdyzˇ fusˇoval astronomu˚m do rˇemesla dlouho, byl naprˇ´ıklad prvnı´m cˇloveˇkem, ktery´ jednoznacˇneˇ proka´zal meteoriticky´ pu˚vod kra´teru v Arizoneˇ, k cˇiste´ astronomii zbeˇhl azˇ na konci sve´ veˇdecke´ karie´ry. Velkou cˇa´st sve´ho zˇivota zasveˇtil vy´zkumu pozemsky´ch a meˇsı´cˇnı´ch kra´teru˚. Mezi jiny´m bylo jeho cı´lem urcˇit sta´rˇ´ı teˇchto struktur na Zemi a odvodit, jak cˇasto ke sra´zˇka´m docha´zı´. Urcˇit frekvenci sra´zˇek Zemeˇ s asteroidy a jejich rozdeˇlenı´ podle velikosti je ale z pozemsky´ch kra´teru˚ prakticky nemozˇne´, z mnoha du˚vodu˚: Eroze a geologicke´ procesy kra´tery zahlazujı´, veˇtsˇina impaktoru˚ skoncˇ´ı v ocea´nu a male´ planetky, jak jsme si jizˇ vysveˇtlili, vu˚bec kra´ter nevytvorˇ´ı. Nejlepsˇ´ım mı´stem pro zı´ska´nı´ prˇedstavy, jak cˇasto a jak tvrdeˇ byla nasˇe planeta bombardova´na je proto Meˇsı´c. Jenzˇe ten uchova´va´ informaci o relativnı´m veˇku kra´teru˚, protozˇe nove´ kra´tery prˇekry´vajı´ starsˇ´ı, ale jejich absolutnı´ datova´nı´ je obtı´zˇne´ – ma´me jen pa´r vzorku˚ dovezeny´ch prˇi luna´rnı´ch vy´prava´ch a automaticky´mi sondami z neˇkolika mı´st na jeho povrchu. Z vy´sledku˚ luna´rnı´ch druzˇic nicme´neˇ Shoemaker a jeho kolegove´ neˇjakou statistiku rozdeˇlenı´ velikosti a frekvence dopadajı´cı´ch teˇles odvodili. Ota´zkou ovsˇem zu˚stalo, jak tempo kra´terova´nı´ sedı´ s pozorovany´m pocˇtem planetek a komet na draha´ch, ktere´ krˇ´ızˇ´ı dra´hu Zemeˇ. Jestlizˇe zna´me dra´hu neˇjake´ho teˇlesa, mu˚zˇeme pomeˇrneˇ jednodusˇe urcˇit pravdeˇpodobnost jeho sra´zˇky se Zemı´. A pokud zna´me celkovy´ pocˇet teˇchto teˇles a jejich rozlozˇenı´ podle velikosti, mu˚zˇeme urcˇit, jak cˇasto se Zemı´ srazı´ objekt prˇ´ıslusˇny´ch rozmeˇru˚. V 70. letech 20. stoletı´ ale bylo zna´mo me´neˇ nezˇ 20 planetek typu Apollo – hrube´ odhady naznacˇovaly, zˇe musı´ existovat prˇiblizˇneˇ tisı´c nebo vı´ce blı´zkozemnı´ch planetek veˇtsˇ´ıch nezˇ 1 km – a uskutecˇnit rozumny´ odhad strˇednı´ pravdeˇpodobnosti, zˇe se neˇktera´ z nich srazı´ se Zemı´, bylo obtı´zˇne´. Shoemaker potrˇeboval pro svoje odhady mı´t veˇtsˇ´ı mnozˇinu teˇchto teˇles a nejsnazsˇ´ım zpu˚sobem, jak ji zı´skat, bylo zaha´jit jejich hleda´nı´ na vlastnı´ peˇst. Tak vznikl v roce 1972 projekt s na´zvem Planet-Crossing Asteroid Survey, s uzˇitı´m male´, 46 centimetrove´ Smidtovy komory na Palomarske´ observatorˇi, ktery´ zalozˇil Shoemaker se svou spolupracovnicı´ Eleanor Helinovou. Chteˇl bych znovu podotkout, zˇe tento pru˚zkum
18
rozhodneˇ nemeˇl za cı´l nale´zt vsˇechny blı´zkozemnı´ objekty, ale pouze rozsˇ´ırˇit jejich pocˇet pro statisticke´ odhady. Zacˇa´tkem 80. let uvedla firma Kodak na trh novou pokrocˇilejsˇ´ı fotografickou emulzi – Kodak Tech Pan film – ktera´ vy´razneˇ zlepsˇila citlivost fotograficky´ch komor. Tou dobou Shoemaker rozsˇ´ırˇil svu˚j za´jem i na jine´ objekty a jeho projekt se prˇetransformoval v Palomar Asteroid and Comet Survey a v jeho ty´mu se objevila i jeho zˇena Carolyne a David Levy. Trˇetı´ program na hleda´nı´ blı´zkozemnı´ch planetek s vyuzˇitı´m Smidtovy fotograficke´ komory zalozˇil Duncan Steel na Angloaustralske´ observatorˇi s Rob McNaughtem a Kenem Russellem, s na´zvem AANEAS – Anglo-Australian Near-Earth Asteroid Survey. Ve stejne´ dobeˇ ale prˇicha´zel na sce´nu novy´ typ detektoru, ktery´ znamenal revoluci v cele´ astronomii – CCD kamera. Pro planetky je jejı´ vy´znam prˇedevsˇ´ım v tom, zˇe vy´razneˇ zkracuje expozicˇnı´ cˇasy, potrˇebne´ k zachycenı´ slaby´ch objektu˚, a tak umozˇnˇuje prohle´dnout veˇtsˇ´ı cˇa´st oblohy v kratsˇ´ı dobeˇ. Jejich nevy´hodou je pomeˇrneˇ mala´ velikost, takzˇe jeden cˇip nedoka´zˇe pokry´t velke´ zorne´ pole Schmidtovy´ch komor, nicme´neˇ da´ se to rˇesˇit tı´m, zˇe se do ohniska dalekohledu poskla´da´ vı´ce cˇipu˚ – tak to udeˇlali Eugene Shoemaker a Ted Bowell v noveˇ zalozˇene´m projektu LONEOS – Lowel Observatory Near Earth Object Survey. Dalsˇ´ım proble´mem CCD kamer – jejich dlouhou vycˇ´ıtacı´ dobu potrˇebnou k prˇenosu obrazu do pocˇ´ıtacˇe – vyrˇesˇil elegantneˇ ty´m u dalekohledu Spacewatch Mı´sto toho, aby dalekohled sledoval ota´cˇenı´ oblohy a kamera se po skoncˇenı´ expozice vycˇ´ıtala nara´z, ma´ dalekohled vypnuty´ hodinovy´ stroj a sledovane´ hveˇzdne´ pole pomalu putuje po CCD matici. V praxi vypada´ vycˇ´ıta´nı´ CCD tak, zˇe se vzˇdy signa´l z krajnı´ho sloupce matice odesˇle do pocˇ´ıtacˇe, potom se signa´l v ostatnı´ch sloupcı´ch posune o sloupec k okraji, opeˇt se vycˇte krajnı´ sloupec a tak da´le. Pokud tento proces neprovedeme azˇ po skoncˇenı´ expozice, ale zpomalı´me ho a prˇizpu˚sobı´me jeho rychlost pohybu hveˇzdne´ho pole po CCD prvku, mu˚zˇeme vycˇ´ıtat signa´l soubeˇzˇneˇ s jeho detekcı´, cozˇ znacˇneˇ zefektivnı´ celou pra´ci. Prˇesunˇme se na zacˇa´tek 90. let. Co vlastneˇ jizˇ o blı´zkozemnı´ch objektech vı´me? velikost veˇtsˇ´ı nezˇ 1 km veˇtsˇ´ı nezˇ 500 m veˇtsˇ´ı nezˇ 100 m veˇtsˇ´ı nezˇ 10 m
odhad pocˇtu 1 000 – 4 000 5 000 – 20 000 150 000 – 1 milio´n 10 mil. – 1 miliarda
pocˇet zna´my´ch 107 127 134 134
Blı´zkozemnı´ planetky na zacˇa´tku 90. let 20. stoletı´. Zde vidı´me odhadovany´ pocˇet blı´zkozemnı´ch planetek a pocˇty teˇch zna´my´ch.
Nynı´ se zastavme na chvı´li u proble´mu, jak se vlastneˇ odhadujı´ pocˇty planetek. Jak mu˚zˇeme z pocˇtu teˇch, ktere´ zna´me, urcˇit jejich celkovy´ pocˇet? Existuje jedna pomeˇrneˇ jednoducha´ a pru˚hledna´ metoda. Prˇedstavme si, zˇe si vymyslı´me urcˇity´ pocˇet planetek na na´hodny´ch draha´ch v blı´zkosti Zemeˇ. Nebudou to dra´hy u´plneˇ na´hodne´, ale budou se kumulovat u ekliptiky, o rozdeˇlenı´ planetek podle velikosti musı´me mı´t rovneˇzˇ urcˇitou prˇedstavu – rozhodneˇ jejich bude prˇiby´vat smeˇrem k mensˇ´ım rozmeˇru˚m. Bez urcˇity´ch prˇedpokladu˚
19
se zkra´tka bohuzˇel neobejdeme. A pak provedeme na´sledujı´cı´ simulaci: vybereme neˇjaky´ existujı´cı´ dalekohled a provedeme s nı´m simulovane´ pa´tranı´ po teˇchto teˇlesech. Zna´me jeho zorne´ pole, dosah, tedy, jake´ nejslabsˇ´ı objekty s nı´m lze zachytit, mı´sto na Zemi, kde je umı´steˇn – to ovlivnˇuje, jak velkou cˇa´st oblohy je schopen prohle´dnout, i samotny´ postup, ktery´m oblohu prohleda´va´. Veˇtsˇinou se planetky hledajı´ v blı´zkosti opozice, kdy dosahujı´ nejvysˇsˇ´ıch jasnostı´. Musı´me rovneˇzˇ zna´t, jak se meˇnı´ pocˇet jasny´ch nocı´ v pru˚beˇhu roku na dane´m stanovisˇti, do hry vstupujı´ te´zˇ fa´ze Meˇsı´ce, naprˇ. v obdobı´ kolem u´plnˇku se nepozoruje vu˚bec. Takovou simulovanou prohlı´dku necha´me beˇzˇet, na pocˇ´ıtacˇi ovsˇem, dejme tomu peˇt let. Pro kazˇdy´ smysˇleny´ snı´mek oblohy se spocˇte, ktere´ z nasˇ´ı skupiny umeˇly´ch planetek budou v jeho zorne´m poli a jakou budou mı´t jasnost, a odtud se urcˇ´ı, mohou-li by´t objeveny. Po skoncˇenı´ simulace spocˇ´ıta´me celkovy´ pocˇet „objeveny´ch“ teˇles a porovna´me ho s celkovy´m pocˇtem planetek, ktery´ jsme si na pocˇa´tku zvolili. Dejme tomu, zˇe jsme meˇli pocˇa´tecˇnı´ mnozˇinu 1000 planetek a z nı´ se podarˇilo objevit padesa´t, tedy dvacetina. Pak se podı´va´me na skutecˇny´ pocˇet teˇles, ktery´ tento dalekohled za dobu peˇti let objevil. Vı´me tedy, zˇe je to dvacetkra´t me´neˇ, nezˇ je pocˇet vsˇech planetek s danou velikostı´. Parametru˚, ktere´ musı´me v takove´ simulaci zohlednit je samozrˇejmeˇ mnoho a ne vzˇdy je doka´zˇeme nastavit prˇesneˇ, proto se odhadovany´ pocˇet planetek mu˚zˇe ve vy´sledku lisˇit azˇ o rˇa´d.
Na za´kladeˇ odhadnute´ho pocˇtu mu˚zˇeme stanovit pravdeˇpodobnost jejich sra´zˇky se Zemı´. Vy´sledek je alarmujı´cı´.
20
Pru˚meˇrna´ hustota zalidneˇnı´ na sousˇi je 30 lidı´ na cˇtverecˇnı´ kilometr a meˇnı´ se od 5000 v Hong Kongu k 0,1 na Aljasˇce. Protozˇe 2/3 zemske´ho povrchu zabı´rajı´ ocea´ny, celkova´ pru˚meˇrna´ hustota je 10 lidı´ na cˇtverecˇnı´ kilometr. Exploze 100 m asteroidu v atmosfe´rˇe zdevastuje 10 000 cˇtverecˇnı´ch kilometru˚, cozˇ prˇedstavuje v pru˚meˇru 100 000 obeˇtı´. kdyzˇ zanedba´me efekt tsunami – pa´d do ocea´nu ma´, jak uzˇ bylo zmı´neˇno, horsˇ´ı du˚sledky. Dopad desetikilometrove´ planetky je uda´lost velmi, velmi vza´cna´. Dojde k nı´ jednou za 10 milionu˚ let. Znamena´ to ale, zˇe bychom se toho nemeˇli ba´t? Takova´ sra´zˇka ma´ globa´lnı´ du˚sledky, doka´zala by vyhubit celou lidskou populaci. Vydeˇlı´me-li pocˇet obyvatel te´to planety 10 miliony, dostaneme v pru˚meˇru 600 obeˇtı´ za rok. Pro planetku o velikosti 2 kilometru˚, ktera´ by zpu˚sobila smrt asi 25% vsˇech lidı´, se toto cˇ´ıslo vysˇplha´ azˇ na zhruba 5000 lidı´ rocˇneˇ. Dalsˇ´ı nezanedbatelnou za´lezˇitostı´, jak naprˇ´ıklad uka´zaly uda´losti 11. za´rˇ´ı lonˇske´ho roku, je psychologicky´ dopad takove´ uda´losti. Prˇedstava pa´du dopravnı´ho letadla je pro lidi znepokojujı´cı´, prˇestozˇe pravdeˇpodobnost, zˇe prˇi takove´ nehodeˇ zahynou je mnohem nizˇsˇ´ı nezˇ v prˇ´ıpadeˇ autonehody.
Na tomto grafu je srovna´nı´ ru˚zny´ch typu˚ katastrof jednak podle pravdeˇpodobnosti, zˇe prˇi nich zahyne jeden cˇloveˇk a za druhe´ podle celkove´ho pocˇtu obeˇtı´ prˇi jedne´ takove´ uda´losti.
(pokracˇova´nı´ prˇ´ısˇteˇ) – Petr Scheirich – Za´kony programova´nı´ 1. Kazˇdy´ program je zastaraly´ ve chvı´li, kdy je prˇeda´n uzˇivateli. 2. Prˇ´ıprava kazˇde´ho programu stojı´ vzˇdy vı´c a trva´ vzˇdy de´le. 3. Jestlizˇe se program osveˇdcˇil, je trˇeba jej zmeˇnit. 4. Jestlizˇe se program neosveˇdcˇil, je trˇeba o neˇm porˇ´ıdit dokumentaci.
21
´ ZA ocˇima Apacˇe Setka´nı´ skupiny MEDU 3. – 5. kveˇtna se uskutecˇnilo jizˇ sedme´ setka´nı´ pozorovatelu˚ fyzicky´ch promeˇnny´ch hveˇzd, tentokra´t v Partiza´nske´m. Na hveˇzda´rnu jsem dorazil, vzhledem k nelehke´ dostupnosti prostrˇedky hromadne´ dopravy z Ostravy, azˇ okolo dvaca´te´ trˇetı´ hodiny. Byl jsem srdecˇneˇ uvı´ta´n, dostal vecˇerˇi a zapojil se do kuloa´rovy´ch diskusı´. Bylo jasno, cˇa´st u´cˇastnı´ku˚ tedy pozorovala. Sobotnı´ ra´no na´s uvı´talo hezky´m pocˇası´m. Po snı´dani, okolo deva´te´ hodiny prˇisˇla na rˇadu prvnı´ cˇa´st programu – prohlı´dka hveˇzda´rny. Tedy historie, uka´zka vybavenı´ a nabı´dka publikacı´ te´to instituce. Deset minut prˇed desa´tou se ujal slova A. Skopal, ktery´ na´s poutaveˇ sezna´mil se symbioticky´mi hveˇzdami. S jejich vy´vojem, pozorova´nı´mi a ru˚zny´mi prˇ´ıklady syste´mu˚. Neopomenul zmı´nit i pouzˇ´ıva´nı´ vizua´lnı´ch dat. Zˇa´da´na jsou data zkusˇeny´ch pozorovatelu˚ s velky´m mnozˇstvı´m spojity´ch pozorova´nı´. Ty se pak mnohdy velmi dobrˇe shodujı´ s fotoelektricky´mi. Povı´da´nı´ probı´halo azˇ do jedena´cte´ hodiny, kdy byla nastolena pu˚lhodinova´ pauza na obcˇerstvenı´. Pote´ si vzal slovo P. Sobotka a uvedl na´s do proble´mu V 335 Vulpeculi. Prezentoval napozorovana´ data a vy´sledky z nich plynoucı´. Zhruba v pu˚l druhe´ nastala pauza na obeˇd, ve ktere´ jsme se vydali do nedaleke´ restaurace na velmi chutnou krmi. Po obeˇdeˇ, tedy patna´ct minut prˇed trˇetı´ byl uzˇ nachystany´ K. Petrı´k s povı´da´nı´m o prekataklyzmicke´ hveˇzdeˇ V 471 Tauri – cˇlenu hveˇzdokupy Hya´dy. Byl na´m nastı´neˇn model tohoto syste´mu, prozatı´m zı´skana´ data, o jake´ pozorova´nı´ je za´jem a dozveˇdeˇli jsme se mnoho dalsˇ´ıch informacı´ o te´to bezesporu zajı´mave´ hveˇzdeˇ. Po zhruba dvacetiminutove´ prˇesta´vce nastoupil prˇed ple´no O. Pejcha s prˇedstavenı´m vy´sledku˚ pozorova´nı´ hveˇzdy AY Draconis a take´ na´m popovı´dal o tom, jak je to s prachem okolo cˇerveny´ch obru˚. Peˇt minut prˇed pu˚l sˇestou, po dvacetiminutove´ pauze na´s M. Brozˇ zasveˇtil do proble´mu absolutnı´ fotometrie a utvrdil v tom, zˇe to nenı´ zase tak trivia´lnı´ za´lezˇitost, jak by se na prvnı´ pohled mohlo zda´t. Deset minut prˇed pu˚l sedmou na´m P. Dubovsky´ prˇedstavil novou metodu vizua´lnı´ho pozorova´nı´ S. Otera z Argentiny, na ktere´ spolupracuje prˇi oveˇrˇova´nı´ v praxi a vyzval prˇ´ıtomne´ k zapojenı´ se do dalsˇ´ıho testova´nı´. Po sedme´ hodineˇ P. Sobotka prˇedstavil nove´ Promeˇna´rˇske´ CD. To obsahuje vsˇe potrˇebne´ (a taky neˇco navı´c), co by meˇl kazˇdy´ promeˇna´rˇ mı´t na sve´m pocˇ´ıtacˇi. Zhruba ve dvacet hodin O. Pejcha a P. Sobotka objasnili, „jak to bylo doopravdy“ s V 838 Monocerotis. Cele´ povı´da´nı´ se prota´hlo azˇ do pu˚l desa´te´, kdy nastal spolecˇensky´ vecˇer, tedy posezenı´ u ta´bora´ku s ope´ka´nı´m pa´rku˚ a diskusemi o vsˇem mozˇne´m. To vsˇe azˇ do pozdnı´ch nocˇnı´ch hodin.
22
V nedeˇli ra´no vsˇichni cˇile (neˇkterˇ´ı o trochu me´neˇ) speˇchali na prˇedna´sˇku R. Ga´lise o AG Draconis, kterou pozoruje jizˇ neˇkolik let a jedna´ se (jak vyplynulo z povı´da´nı´) o velmi zajı´mavy´ syste´m. Opeˇt se porovna´vala data fotometricka´ versus vizua´lnı´ a diskutovalo se o shoda´ch cˇi neshoda´ch v krˇivka´ch. Po pu˚l jedena´cte´ prˇedali M. Kolasa a P. Sobotka ceny ve spolecˇny´ch souteˇzˇ´ıch APO ´ ZA o pozorova´nı´ nov a P. Sobotka pak udeˇlil Bronzove´, Strˇ´ıbrne´ a Zlatou MEDU ´ ZU a MEDU za pocˇty zaslany´ch pozorova´nı´. Nedeˇlnı´ program zavrsˇili J. Skalicky´, prˇedstavenı´m nove´ho katalogu NSV hveˇzd a P. Du´ ZA – monitoring bovsky´, ktery´ vsˇechny nala´kal na novy´ projekt v ra´mci skupiny MEDU novy´ch symbioticky´ch hveˇzd. Po poledni jsme se rozjeli za huste´ho desˇteˇ, vstrˇ´ıc svy´m domovu˚m. Cele´ setka´nı´ probı´halo v pohodove´ atmosfe´rˇe Hveˇzda´rny v Partiza´nse´m, ktere´ deˇkujeme za poskytnutı´ za´zemı´, prˇineslo u´cˇastnı´ku˚m nove´ informace a du˚lezˇity´ kontakt s ostatnı´mi pozorovateli. V za´veˇru bych tedy tento semina´rˇ vyhodnotil jako u´speˇsˇny´ a prˇ´ınosny´. – Marek Kolasa –
Via Cometae ani 2002 ex Sajri Kometu Ikeya – Zhang jsem letos pozoroval prakticky pouze triedrem 10 50, cozˇ te´meˇrˇ vyloucˇilo zachytit na kresba´ch neˇjake´ podrobnosti v jejı´m ohonu, nemluveˇ o me´m kreslı´cı´m antitalentu. Nicme´neˇ jsem chteˇl, aby mi po te´to nevsˇednı´ kometeˇ zu˚stala alesponˇ neˇjaka´ pama´tka, a tak jsem se rozhodl zakreslit jejı´ vzhled a polohu prˇi kazˇde´m pozorova´nı´ do atlasu Coeli. Prˇ´ılezˇitostı´ bylo vı´c, jenzˇe nedostatek cˇasu (a take´ lenost vyjı´t za meˇsto, co si budeme povı´dat :–) zpu˚sobil, zˇe jsem ji nakonec zachytil jen v peˇti poloha´ch (nevı´m, jak to bude ve vy´sledne´m tisku cˇitelne´, proto cˇasove´ okamzˇiky radeˇji uvedu i zde: 2. 4. 21:00 SELCˇ, 3. 4. 21:00, 7. 4. 21:45, 9. 4. 21:25, 16. 4. 23:10). Pohyb komety ze dne na den, hraveˇ postrˇehnutelny´ v triedru, byl fascinujı´cı´ a docela meˇ mrzı´, zˇe se mi kreseb nepodarˇilo udeˇlat vı´ce. y
– Petr Scheirich –
Trpaslicˇ´ı tipy na cˇervenec a srpen 2002 Blı´zˇ´ı se pra´zdniny a s tı´m jisteˇ mnoho prˇ´ılezˇitostı´ k pozorova´nı´ deˇju˚ na (nejen) nocˇnı´ obloze. Pokud se ale chysta´te na teˇlesa Slunecˇnı´ soustavy, budete zrˇejmeˇ mı´rneˇ zklama´ni. Cˇ a´st planet se nacha´zı´ skryta v za´rˇi Slunce. Vyjı´mkami bude po cele´ pra´zdniny bude Venusˇe, pomalu se stahujı´cı´ na vecˇernı´ obloze blı´zˇe a blı´zˇe Slunci a pomalu projde souhveˇzdı´m Lva a Panny. Po celou noc lze pozorovat Uran (ve Vodna´rˇi) s Neptunem (v Kozorohovi). Saturn prosˇel 9. 6. konjunkcı´ se Sluncem a jizˇ koncem cˇervence se zacˇne objevovat velmi pozdeˇ k ra´no v souhveˇzdı´ By´ka. Jupiter konjunkci se Slunce absolvuje azˇ 20. cˇervence a nad ra´nem bude ke spatrˇenı´ azˇ v poslednı´ deka´deˇ srpna (promı´tajı´c se do Raka). Po cele´ pra´zdniny lze v prvnı´ polovineˇ noci sledovat nejmensˇ´ı a nejvzda´leneˇjsˇ´ı planetu Pluto.
23
Neˇkolik za´kresu˚ komety C/2002 C1 (Ikeya – Zhang) od Petra Scheiricha ukazuje jejı´ pohyb mezi hveˇzdami
24
K jejı´mu odlisˇenı´ od hveˇzdne´ho pozadı´ Hadonosˇe budete potrˇebovat ovsˇem dobrou a podrobnou hledacı´ mapku. Pro pozorovatele objektu˚ hluboke´ho nebe bude nejvy´hodneˇjsˇ´ı obdobı´ kolem 10. cˇervence a 8. srpna, nebot’ v teˇchto dnech bude Meˇsı´c v novu. Myslı´m, zˇe nebudu nikoho dlouho prˇesveˇdcˇovat, kdyzˇ rˇeknu, zˇe letnı´ obloha prˇ´ımo vyzy´va´ k pozorova´nı´ deep-sky objektu˚. Stacˇ´ı jen „pozametat“ po souhveˇzdı´ Strˇelce, Sˇtı´tu nebo Labuteˇ. Kdyzˇ uzˇ jsme u teˇch objektu˚ hluboke´ho nebe, zminˇme se o jednom z nich. Nebude to nic zna´meˇjsˇ´ıho, nezˇ jasna´ (a tudı´zˇ za dobry´ch podmı´nek i pouhy´m okem viditelna´) emisnı´ mlhovina Laguna v souhveˇzdı´ Strˇelce a rozhodneˇ byste si ji nemeˇli nechat ujı´t. Jako ostatnı´ difu´znı´ mlhoviny, je i Laguna obrovskou vesmı´rnou laboratorˇ´ı, kde mohou astronomove´ sledovat, jak reaguje sveˇtlo s hmotou (prachem) a jak se formujı´ hveˇzdy z prachu a plynu˚, cozˇ je velmi du˚lezˇite´ pro pochopenı´ principu˚, na nichzˇ stojı´ funkce cele´ho vesmı´ru. Co my nazy´va´me mlhovinou, je ve skutecˇnosti sta´le jesˇteˇ mnohem dokonalejsˇ´ı vakuum, nezˇ dovedeme v soucˇasne´ dobeˇ na Zemi vyrobit. Pru˚meˇrna´ hustota hmoty v mlhovina´ch je deset azˇ trˇi sta atomu˚ plynu v centimetru krychlove´m, prach se vyskytuje prˇiblizˇneˇ v koncentraci jednoho zrna v krychli o objemu deset azˇ sto metru˚ krychlovy´ch. To je na pozemske´ pomeˇry neprˇedstavitelneˇ rˇ´ıdka´ la´tka, prˇesto je hmotnost takovy´ch mlhovin odhadova´na na tisı´ce hmotnostı´ Slunce. V mlhovina´ch se vyskytujı´ prˇedevsˇ´ım jednodusˇsˇ´ı plyny, jako je vodı´k a helium, prach je ve formeˇ uhlı´kovy´ch (grafitovy´ch) a krˇemı´kovy´ch zrnek. Laguna patrˇ´ı do skupin mlhovin emisnı´ch, v nichzˇ je plyn nabuzen za´rˇenı´m blı´zky´ch hveˇzd na teplotu azˇ deset tisı´c Kelvinu˚ a je nucen vyzarˇovat prˇedevsˇ´ım sveˇtlo Balmerovy se´rie vodı´ku, z nichzˇ je nejvy´razneˇjsˇ´ı cˇa´ra H-alfa na vlnove´ de´lce 656,3 nm. To vysveˇtluje, procˇ na´m emisnı´ mlhoviny prˇipadajı´ na fotografiı´ch s delsˇ´ı expozicı´ cˇervene´. Laguna, zanesena´ v Messieroveˇ katalogu pod porˇadovy´m cˇ´ıslem 8, byla poprve´ pozorova´na Le Gentilem v roce 1747. Hveˇzdokupu NGC 6530, ktera´ se na mlhovinu promı´ta´, vsˇak pozoroval jizˇ Flamsteed kolem roku 1680. Opakovala se tedy historie objevu mnoha difu´znı´ch mlhovin, kdy byla hveˇzdokupa mlady´ch horky´ch hveˇzd formovany´ch z mlhoviny objevena drˇ´ıve, nezˇ vlastnı´ mlhovina. Lovec komet Charles Messier ji 23. kveˇtna 1764 poprve´ popsal take´ jako hveˇzdokupu a domnı´val se, zˇe mlhovina je od hveˇzdokupy oddeˇlena a rozprostı´ra´ se kolem hveˇzdy 9 Sagittarii. Podle vizua´lnı´ch pozorova´nı´, provedeny´ch K. G. Jonesem ma´ mlhovina Laguna rozmeˇr 90 40 u´hlovy´ch minut, cozˇ je 3 1,3 pru˚meˇru Meˇsı´ce. Zda´ se, zˇe je od na´s vzda´lena prˇiblizˇneˇ 5 200 sveˇtelny´ch let (tato hodnota je zatı´zˇena pomeˇrneˇ velkou chybou a rozptyl odhadovany´ch vzda´lenostı´ zacˇ´ına´ na hodnoteˇ 4 500 a koncˇ´ı na 6 500 sveˇtelny´ch let), cozˇ by da´valo pro na´s neprˇedstavitelnou velikost mlhovinne´ho oblaku 140 60 sveˇtelny´ch let. y
y
y
Pohledem do velke´ho dalekohledu si mu˚zˇeme vsˇimnout, zˇe v Laguneˇ jsou prˇ´ıtomny „male´“ temne´ mlhoviny zna´me´ jako „globule“. Jde o kolabujı´cı´ protohveˇzdne´ disky s pru˚meˇry kolem deseti tisı´c astronomicky´ch jednotek. Neˇktere´ z teˇchto globulı´ jsou tak vy´razne´, zˇe byly dokonce zaneseny v Barnardoveˇ katalogu temny´ch mlhovin (naprˇ´ıklad objekty B 88, B 89 a B296). Existenci mnoha desı´tek proplydu˚ (PROto PLanetarY Disk) potvrzujı´ i detailnı´ pozorova´nı´ z Evropske´ jizˇnı´ observatorˇe.
25
Nejjasneˇjsˇ´ı cˇa´st Laguny, ktera´ jedina´ je pozorovatelna´ dalekohledy i z meˇst, byla nazva´na Prˇesy´pacı´ hodiny. Tato vy´razna´ cˇa´st mlhoviny byla objevena Johnem Herschelem a jde o oblast s bourˇlivou tvorbou hveˇzd. Vy´razny´ jas Prˇesy´pacı´ch hodin je zpu˚soben excitacı´ plynu mlady´mi horky´mi hveˇzdami spektra´lnı´ trˇ´ıdy O. Pra´veˇ poblı´zˇ prˇesy´pacı´ch hodin je hveˇzda 9 Sagittarii, ktera´ je zcela jisteˇ odpoveˇdna´ za buzenı´ svitu velke´ cˇa´sti mlhoviny. Mu˚zˇeme se tedy domnı´vat, zˇe objekt M 8, pozorovany´ Charlesem Messierem, byl ve skutecˇnosti Prˇesy´pacı´mi hodinami. Beˇhem pra´zdnin dosahuje maxima neˇkolik meteoricky´ch roju˚. Pomineme-li o pra´zdnina´ch nejaktivneˇjsˇ´ı Perseidy, musı´me zmı´nit jesˇteˇ naprˇ´ıklad jizˇnı´ -Aquaridy (maximum 29. 7., 12 meteoru˚ za hodinu), -Aquaridy (10. 7., 5/h), -Caprikornidy (30. 7., 4/h), -Cassiopeidy (1. 8., 5/h) nebo -Cygnidy (18. 8., 3/h).
V druhe´ polovineˇ noci je pozorovatelna´ nejveˇtsˇ´ı planeta (1) Ceres (ve Velrybeˇ, 7,7 mag), celou noc je pozorovatelna´ (2) Pallas (v Delfı´nu, 9,2 mag). Opozicemi se Slunce projdou (29) Amphitrite (23. 7., 9,3 mag, ve Vodna´rˇi) a (7) Iris (24. 8., 7,7 mag, ve Strˇelci). Vy´beˇr toho nejzajı´maveˇjsˇ´ıho z deˇnı´ na obloze (cˇasove´ u´daje jsou v SECˇ):
6. cˇervence – kolem 5. hodiny rannı´ se Zemeˇ ocitne v odslunı´, tedy pra´veˇ tehdy budeme od nasˇ´ı hveˇzdy nejda´le. Vzda´lenost mezi obeˇma teˇlesy bude cˇinit 1,016 689 AU. 27. cˇervence – ra´no je ocˇeka´va´no maximum dlouhoperiodicke´ho pulsujı´cı´ho obra Miry (omicron) Ceti. Prˇedpokla´dana´ jasnost je kolem 2,0 magnitud. Perioda sveˇtelny´ch zmeˇn te´to hveˇzdy je prˇiblizˇneˇ 331 dnı´ a v obdobı´ minima klesa´ jejı´ jasnost azˇ pod 10 magnitud. Sveˇtelne´ zmeˇny hveˇzdy jsou spojeny s pulzacemi v jejı´m rozmeˇru od v obdobı´ maxima do 320 v obdobı´ minima. prˇiblizˇneˇ 200 29. cˇervence – Meˇsı´c zakryje postupneˇ hveˇzdy 30 Psc (4,7 mag, 0:08) a 33 Psc (4,7 mag, 2:18). Vstup se odehraje za osveˇtlenou stranu. Vy´stup bude tedy pro pozorova´nı´ vy´hodneˇjsˇ´ı a jeho prˇedpokla´dany´ okamzˇiky pro 30 Psc je kolem 1:10, zatı´mco pro 33 Psc 3:38. 1. srpna – za´kryt hveˇzdy Cet (4,5 mag). Vstup za osveˇtlenou stranu Meˇsı´ce v 0:20, vy´stup v 1:25. 5. srpna – kolem 3. hodiny rannı´ budeme moci i v Cˇecha´ch sledovat konjunkci Meˇsı´ce se Saturnem. Saturn v tento cˇas nalezneme o 1,4 jizˇneˇ. 12. srpna – kolem 20. hodiny vecˇernı´ je ocˇeka´va´no maximum meteoricke´ho roje Perseid. Frekvence padajı´cı´ch hveˇzd by meˇla dosa´hnout asi 90 meteoru˚ za hodinu. 24. srpna – maximum jasnosti je ocˇeka´va´no i u dalsˇ´ı miridy – u promeˇnne´ hveˇzdy T Cep. Tato hveˇzda v maximu dosahuje prˇiblizˇneˇ 5,2 mag, zatı´mco v minimu, do ktere´ho dospeˇje o asi 200 dnı´ pozdeˇji, bude mı´t pod 11 magnitud. – Michal Sˇvanda –
Programa´tor, ktery´ neumı´ Fortran a Algol, je jako sˇlehacˇkovy´ dort bez kecˇupu a horcˇice.
26
Zajı´mava´ pozorova´nı´ Klasicky´ch pozorova´nı´ zası´lany´ch na papı´rˇe se vyskytuje cˇ´ım da´l me´neˇ. Pozorovatele´ jizˇ zcela podlehli de´monu a pohodlı´ internetu a elektronicke´ posˇty. Vy´hodou je velmi rychla´ prezentace v me´diu, ktere´ je dnes jizˇ dostupne´ prakticky kazˇde´mu. Podı´vejme se tedy na vy´beˇr neˇktery´ch pozorova´nı´, jezˇ se objevila na nasˇich webovy´ch stra´nka´ch. Za uplynule´ dva meˇsı´ce se toho na obloze stalo mnoho velmi zajı´mave´ho. A tak nemu˚zˇeme pominout prˇedevsˇ´ım dveˇ uda´losti, a to za´kryt Saturnu Meˇsı´cem 17. dubna a kra´sne´ seskupenı´ peˇti planet na vecˇernı´ obloze na zacˇa´tku kveˇtna. Den D je tady. Dneska se to stane – za´kryt Saturna Meˇsı´cem. Beˇhem dne nevypadalo pocˇası´ nic moc – klasicke´ aprı´love´. Prˇedpoveˇd’ naprosto sedla – oblacˇno azˇ polojasno. Jesˇt’e ve cˇtyrˇi odpoledne jsem nebyl rozhodnut, odkud za´kryt budu sledovat. Mam jı´t na hveˇzda´rnu, nemam. Pod na´porem pocˇası´ jsem se rozhodl zu˚stat doma se svy´m triedrem (vlastneˇ zapu˚jcˇeny´m od APO, dı´ky . . . ). Vsˇe vsˇak nakonec bylo u´plneˇ jinak. Kolem deva´te jsem se nechal zla´kat Mirkem Pavlem a spolecˇneˇ jsme vyrazili na hveˇzda´rnu (HaP JP Ostrava). Kolem desa´te´ byl Saturn videˇt jako mala´ hveˇzdicˇka velmi blı´zko meˇsı´cˇnı´ho kotoucˇe. Pozorovacı´ podmı´nky vsˇak nebyly prˇ´ılisˇ dobre´. Bylo jasne´, zˇe bez porˇa´dnho dalekohledu na´m Saturn zmizı´ hodneˇ dlouho prˇed za´krytem. V 22.10 jsme dorazili k brana´m hveˇzda´rny. Toma´sˇ Havlı´k jizˇ ve vy´chodnı´ kopuli zˇhavil dalekohled (a chladil CCD kameru). Z CCD-deˇnı´ vsˇak nebylo nic. Meˇsı´c nejdrˇ´ıve zapadl pod zeleny´ obzor (stromy) a nakonec i kamenny´ (kopule). Ja´ a Mirek jsme se odebrali do za´padnı´ kopule otestovat, zda na´m budou obzory nakloneˇny. Meˇli jsme sˇteˇstı´. Meˇsı´c byl zrovna mezi dveˇma stromy. Namı´rˇili jsme tedy Coude refraktor 150 2250 na Saturn a cˇekali. V cˇase zby´vajı´cı´ do za´krytu jsme jesˇteˇ postavili vedle dalekohledu Velky´ somet. Ten jsme brzy opustili – prˇeci jen v „Kudiku“ prˇi 144-na´sobne´m ´ kaz zacˇal ve kolem 22.52 a v okamzˇiku, kdy Saturn zmizel u´plneˇ bylo zveˇtsˇenı´ byl obraz lepsˇ´ı :-)). U na my´ch hodinka´ch prˇesneˇ 22.53. Beˇhem te´ minuty jsme se s Mirkem stihli asi cˇtyrˇikra´t vystrˇ´ıdat – ja´ videˇl jak Meˇsı´c zacˇ´ına´ velmi jemneˇ ukrajovat Saturnu˚v prstenec, pak jak pomalu najı´zˇdı´ ´ zˇasna´ podı´vana´. I prˇes ne´ zrovna disk planety, Mirkovo bylo mizenı´ kotoucˇe a poslednı´ kontakt. U kokonale´ pozorovacı´ podmı´nky byl obraz ostry´ a stabilnı´. To te´to „nebeske´“ uda´losti jsme jesˇteˇ namı´rˇili dalekohled na Jupitera. Obraz byl asi nejlepsˇ´ı za podlednı´ dva ty´dny. Prˇi 225-na´sobne´m zveˇtsˇenı´ jsme pozorovali stı´n jednoho z galileovsky´ch meˇsı´cu˚ putujı´cı´ kotoucˇem mezi dveˇma oblacˇny´mi pa´sy. Ja´ meˇl jesˇteˇ v pla´nu da´le pozorovat, ale beˇhem prˇesta´vky na cˇas se obloha absolutneˇ zata´hla. Meˇli jsme vlastneˇ sˇteˇstı´. Zata´hnout se o hodinu drˇ´ıve o vsˇe to krˇa´sne´ a zajı´mave´ bychom prˇisˇli. – Petr Sˇt’astny´ – y
(17. 4.) Tozˇ to ma´m za sebou. Cˇerstveˇ nabyte´ dojmy ze za´krytu Saturna Meˇsı´cem. Trochu jsem meˇ kliku a trochu smu˚lu. Jelikozˇ balko´n me´ho bytu jest na prvnı´m patrˇe a relief za´padnı´ho obzoru je cca 12 vysoko, bylo jasne´, zˇe musı´m s dalekohledem jinam. Smu˚la byla v tom, zˇe jsem nenasˇel ochotne´ho prˇ´ıtele, ktery´ by se mnou tra´vil prˇ´ıjemne´ chvı´le okolo jedena´cte´ vecˇer a nata´cˇel za´kryt na video. Vsˇichni dobrˇe ubytovanı´ radsˇi nabı´rajı´ sı´ly na zı´trˇejsˇ´ı pobyt v zameˇstna´nı´. Tak jsem byl nucen najı´t mı´sto nedaleko Va´hu, kde obzor byl prˇijatelneˇ vysoko. Kliku jsem meˇl v tom, zˇe za´kryt zacˇal v okamzˇiku, kdy se Meˇsı´c dotkl vrcholku˚ stromu˚ na obzoru. Tak jsem si vychutnal pomalu mizı´cı´ Saturn. Sˇkoda jen, zˇe dı´ky oparu a prˇesveˇtlenı´ nebyl tmavy´ okraj Meˇsı´ce dobrˇe videˇt. A jak zmizel, leteˇl jsem domu˚, jak to ovsˇem s Newtonem a stativem na za´dech jde, a pı´sˇi Va´m, jak jsem to z Pu´chova videˇl.
– Boris Martina´k –
27
Dı´val jsem se jen v triedru (10 50), takzˇe prstence jsem nerozlisˇil, ale stejneˇ to bylo peˇkne´, jak ta „hveˇzdicˇka“ pomalu ztra´cela na intenziteˇ, azˇ po nı´ nic nezbylo. U obzoru bylo tak perfetkneˇ, zˇe bych mozˇna´ videˇl i vy´stup, kdybych vydrzˇel. Take´ jsem videˇl jesˇteˇ kometu Ikeya-Zhang, jesˇteˇ sta´le je i v triedru na´padna´ „uzˇ prˇi zameta´nı´ “. y
– Petr Scheirich, Stochov – Z dohledu se pomalu ztra´cela kometa C/2002 C1 (Ikeya – Zhang), o cˇemzˇ na´s take´ tu a tam prˇesveˇdcˇoval neˇjaky´ ten pozorovatel. Nicme´neˇ jejich pocˇet s klesajı´cı´ jasnostı´ komety rapidneˇ klesal. A tak zatı´mco v minule´m cˇ´ısle Bı´le´ho trpaslı´ka jsme pozorova´nı´ prozatı´m nejjasneˇjsˇ´ı vlasatice roku 2002 veˇnovali cele´ cˇtyrˇi stra´nky, dnes to bude jen jedna zpra´va od Martina Myslivce z Hradce Kra´love´: Snı´mek na rozloucˇenou Kometa Ikeya – Zhang je sta´le velmi dobrˇe viditelna´ a to ve velmi dobre´ pozici vysoko nad obzorem, cozˇ dokazuje mu˚j snı´mek. Kdyzˇ jsem dne 8. 5. 2002 prˇisˇel na moji oblı´benou louku u obce Beˇlecˇko a podı´val se na ztemneˇlou oblohu, kometu jsem nalezl te´meˇrˇ okamzˇiteˇ jako mlhavou hveˇzdu, ktera´ do teˇch mı´st nepatrˇila. Tvorˇila kra´sny´ troju´helnı´k s hveˇzdami Rastaban ( Dra) a Eltanin ( Dra), prˇestozˇe kometa sama se jizˇ promı´tala do souhveˇzdı´ Herkula. Rozhodl jsem se tentokra´t udeˇlat fotografii velky´m dalekohledem namı´sto teleobjektivu. Proble´mem bylo, jak snı´mek pointovat. Mimoosovy´ hleda´cˇek nesˇlo pouzˇ´ıt k pointova´nı´ prˇ´ımo na kometu, a tak jsem musel pointovat na blı´zkou hveˇzdu s doufa´nı´m, zˇe se kometa prˇ´ılisˇ neposune za teˇch 15 minut expozice. V dalekohledu se kometa jevila jako neˇjaka´ velmi jasna´ a velka´ kulova´ hveˇzdokupa. Ovsˇem o existenci kra´tke´ho (nejspı´sˇ plazmove´ho) chvostu jsem se dozveˇdeˇl azˇ po vyvola´nı´ filmu. Vsˇem, kterˇ´ı vlastnı´ neˇjaky´ veˇtsˇ´ı dalekohled, tuto podı´vanou doporucˇuji. ´ daje o snı´mku: optika: Newton 210/1000mm, de´lka expozice: 15 min, zacˇa´tek expozice: 22:15 SELCˇ , U 8. 5. 2002, mı´sto: Beˇlecˇko, Hradec Kra´love´, film: Kodak Supra 400, pointace: manua´lnı´ – na blı´zkou hveˇzdu, poinacˇnı´ okula´r MEADE 12 mm, off-axis guider T
Dalsˇ´ı snı´mky te´to komety i mnoha dalsˇ´ıch objektu˚ mu˚zˇete shle´dnout take´ na internetove´ adrese http://astrofoto.web.tiscali.cz. – S pozdravem M. Myslivec – Dobry´ den, posı´la´m dalsˇ´ı fotky seskupenı´ planet, jak jsem je vyfotil na trˇebı´cˇske´ hveˇzda´rneˇ. Prvnı´ fotka je z 1.5. 2002 kolem 21.30. Planety jsou v tomto porˇadı´: Jasna´ dvojka vlevo nahorˇe: Saturn, Mars, uprostrˇed snı´mku svı´tı´ Venusˇe, vpravo dole je videˇt Merkur. Doba expozice je kolem 10 sekund. Fotky i s povı´da´nı´m jsou k dispozici take´ na http://mujweb.cz/www/tankista/hvezdarna/seskupeni.htm. – S pozdravem Michael Krocˇil, Trˇebı´cˇ –
28
Negativ snı´mku seskupenı´ peˇti planet porˇ´ızene´ho M. Krocˇilem
Tak to byla trˇesˇ´ınka na za´veˇr. Prˇeji va´m kra´sne´ pra´zdniny, ktere´ jisteˇ vyuzˇijete nejen ke koupa´nı´, opalova´nı´ a cestova´nı´, ale take´ pozorova´nı´ kra´s letnı´ oblohy. – Michal Sˇvanda –
Obsah cˇ´ısla: O pu˚vodu jmen hveˇzd a souhveˇzdı´ , Jirˇ´ı Dusˇek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 Slunecˇnı´ hodiny na dvana´ctisteˇnu, Petr Scheirich. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5 Ota´cˇenı´ koulı´, Michal Sˇvanda . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 Uchra´nı´me Zemi prˇed sˇmejdem z vesmı´ru? , Petr Scheirich . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 ´ ZA ocˇima Apacˇe, Marek Kolasa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Setka´nı´ skupiny MEDU Via Cometae ani 2002 ex Sajri, Petr Scheirich . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Trpaslicˇ´ı tipy na cˇervenec a srpen 2002, Michal Sˇvanda . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Zajı´mava´ pozorova´nı´ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
´ TRPASLI´K je zpravodaj sdruz BI´LY ˇ enı´ Amate ´ rska ´ prohlı´dka oblohy. Adresa redakce Bı´le ´ ho trpaslı´ka: Marek Kolasa, Dr. Martı´nka 1, 700 30 Ostrava-Hrabu ˚ vka, e-mail:
[email protected]. Najdete na ´s take ´ na WWW stra ´ nka ´ ch http://apo.astronomy.cz. Na prˇ´ıprave ˇ spolupracujı´ Hve ˇ zda ´ rna a planeta ´ rium Mikula ´ sˇe Kopernı´ka v Brne ˇ, Hve ˇ zda ´ rna a planeta ´ rium Johanna Palisy v Ostrave ˇ a Hve ˇ zda ´ rna ´ pici. Redakcˇnı´ rada: Toma vU ´ sˇ Apeltauer, Jirˇ´ı Dusˇek, Pavel Gabzdyl, ˇ Marek Kolasa, Luka ´ sˇ Kra ´ l, Rudolf Nova ´ k, Tereza Sedivcova ´ , Petr ˇ vanda, Martin Vila Scheirich, Petr Skrˇehot, Michal S ´ sˇek, Viktor ˇ A c APO 2002 Votruba. Sazba Michal Svanda syste ´ mem XML a L TEX.
