Týdeník věnovaný aktualitám a novinkám z fyziky a astronomie.
Vydavatel: AGA (Aldebaran Group for Astrophysics)
Číslo 28 – vyšlo 18. srpna, ročník 15 (2017)
© Copyright Aldebaran Group for Astrophysics
Publikování nebo šíření obsahu je zakázáno.
ISSN: 1214-1674,
Email: bulletin@aldebaran.cz

Střípky z expedice US 2017 – Flagstaff

Petr Kulhánek

Po Kalifornii a Nevadě jsme se přesunuli přes rozsáhlé arizonské pláně do Flagstaffu, historického centra americké astronomie. Na cestě jsme se na dvě noci zastavili v nezapomenutelném americkém městečku Williams. Typické westernové sídlo s jedinou ulicí obklopenou bary, hotýlky a obchody s kovbojskými klobouky, upomínkovými předměty a nejrůznějšími cetkami. Malebné městečko má několik lákadel. Prochází jím nejslavnější cesta napříč Spojenými státy – Route 66, pouhou hodinu cesty na sever je fascinující Grand Canyon – po Marsu druhý největší kaňon ve Sluneční soustavě a půl hodiny cesty na východ je Flagstaff s bohatou astronomickou minulostí. Kolorit večerního Williamsu byl umocněn pouličním divadelním představením. Simulovaná kovbojská hádka, střelba a tance. Herci si zcela proti teorii pravděpodobnosti do svého dramatu zakomponovali hned dva aldebaraňáky – Lenku a Jiříčka. Pokud si vzpomenete na poněkud katastrofický nádech minulého vyprávění, tak ten měl samozřejmě pokračování. Dva hořící kamiony těsně před námi na dálnici a testování arizonského integrovaného záchranného systému se stalo nedílnou součástí expedice. Se sanitkou přijíždějí automaticky i hasiči, to vše v doprovodu kvílejících sirén. Dvě flagstaffské nemocnice jsme využili hned třikrát. Náš program měl a má skutečně bohatou náplň.

Flagstaff je poněkud nevzhledné americké město v dvoukilometrové nadmořské výšce. Nezkušení Evropané zde kolabují jako hrušky padající ze stromu. Přímo ve městě je na Marsově hoře (připomíná poněkud pražský Petřín) Lowellova observatoř, k ní se ještě vrátíme. V těsném okolí města se to jen hemží dalšími astronomickými pozorovatelnami. K největším patří Discovery Channel Telescope se špičkovým zrcadlovým dalekohledem o průměru 4,3 metru, na němž probíhají vědecká pozorování. Dalekohled postavili 40 mil jižně od města, v oblasti se skvělými světelnými podmínkami, astronomové z Lowellovy observatoře. Lowellova observatoř vlastní v okolí Flagstaffu i řadu dalších přístrojů, druhým největším je Perkinsův dalekohled se zrcadlem o průměru 1,8 metru. Dalším klenotem v okolí města je US Naval Observatory s největším optickým dalekohledem amerického námořnictva se zrcadlem o průměru 1,55 metru (přístroj je z roku 1964). Americké námořnictvo má ve zdejší lokalitě k dispozici ještě další přístroje, druhým největším je dalekohled se zrcadlem o průměru 1,3 metru, ten je novější – pochází z roku 1999. Nejpřesnějším přístrojem je optický interferometr, který je společným dílem amerického námořnictva a Lowellovy observatoře. Interferometr má tvar písmene Y s největším rozměrem 430 metrů. Je osazen šesti zrcadly a slouží zejména ke zjišťování přesných poloh hvězd. V těsné blízkosti interferometru jsou tři kopule s velkými dalekohledy Lowellovy observatoře (1,8, 1,1 a 0,6 metrů v průměru). Flagstaff je město v horách doslova obklopené astronomickými přístroji. V okolí města jsou ale i dva krátery. Jeden – Sunset Crater – je vulkanického původu a druhý – Arizonský meteorický kráter – impaktního původu. Není proto divu, že jsme v tomto astronomickém ráji strávili téměř týden času.

Mauzoleum s hrobkou Percivala Lowella, zakladatele flagstaffské observatoře.
Nachází se přímo v areálu observatoře, která dnes nese Lowellovo jméno.

Lowellova observatoř

Observatoř ve Flagstaffu založil v roce 1894 americký astronom Percival Lowell. Jeho celoživotní vášní byla planeta MarsMars – rudá planeta se dvěma malými měsíci, Phobosem a Deimosem, je v pořadí čtvrtým tělesem sluneční soustavy. Povrch planety je pokryt načervenalým pískem a prachem. Barva je způsobena vysokým obsahem železa. Načervenalá barva celé planety jí dala jméno (Mars je bůh válek). Na povrchu se nacházejí obrovské sopky, z nichž ta největší, Olympus Mons, je 24 km vysoká a její základna je 550 km široká. Na vrcholu je kráter o průměru 72 km. Pro Mars jsou charakteristické systémy kaňonů vzniklé pohybem kůry. Snímky ze sond ukazují místa, kudy dříve tekla voda. Zdá se, že Mars byl dříve vlhčí a teplejší, než je dnes. Rozpětí teplot, které na Marsu panují (zima ne větší než v Antarktidě) by bylo snesitelné pro některé primitivní formy života žijící na Zemi. Jejich existence se však dosud nepotvrdila., observatoř proto založil za účelem jejího pozorování. V roce 1895 objednal z dílny věhlasných optiků bratří Clarků čočkový dalekohled o průměru 61 centimetrů a ohniskové vzdálenosti 9,75 metru. Percival Lowell prováděl tímto přístrojem kontroverzní výzkum Marsu, při němž se snažil nalézt projevy činnosti inteligentních bytostí. V roce 1912 objevil americký astronom Vesto Slipher Clarkovým refraktorem výrazný červený posuv některých „mlhovin“. Dokonce správně uvažoval, že by mohlo jít o vzdálené hvězdné ostrovy – galaxie. Tehdy se jim říkalo extragalaktické mlhoviny. Doba ale nebyla ještě zralá na to, aby červený posuv interpretoval jako expanzi vesmíru, to udělal až Edwin Hubble na Mt. Wilsonu o 17 let později. V roce 1914 objevil Slipher rotaci spirálních galaxií a v roce 1929 sodíkovou vrstvu v atmosféře Země. V šedesátých letech sloužil Clarkův refraktor k pořizování podrobných map Měsíce. Některé z nich využili američtí astronauti programu Apollo, kteří se v nedalekém meteorickém kráteru učili poznávat různé geologické podmínky. Od 80. let slouží dalekohled výukovým účelům. V nedávné době prošel Clarkův refraktor kompletní rekonstrukcí.

Clarkův refraktor, s nímž byl objeven červený posuv galaxií, rotace spirálních galaxií a sodíková vrstva v atmosféře. Byly zde také pořizovány podrobné mapy Měsíce. Průměr čočky je 61 centimetrů a ohnisková vzdálenost 9,75 metru.

Percival Lowell věřil v existenci planety X, která se měla nacházet za Neptunem. Za účelem jejího hledání byl na Lowellově observatoři v letech 1928 až 1929 vybudován nový astrograf s objektivem složeným ze tří čoček o průměrech 32,5 centimetru. Světlo bylo soustředěno na fotografické desky o rozměru 35×42,5 centimetru. Novou planetu hledal mladý asistent Clyde Tombaugh pod vedením Vesto Sliphera. V roce 1930 nalezl skutečně planetu, která byla později pojmenována PlutoPluto – spolu s Charonem tvoří trpasličí dvojplanetu v Kuiperově pásu, která patří do rodiny plutoidů. Do roku 2006 byl Pluto řazen konvenčně mezi planety. V blízkosti jsou čtyři menší měsíce Nix, Hydra, Kerberos a Styx. Pluto oběhne Slunce jednou za 248 pozemských let po protáhlé, eliptické dráze. Kolem vlastní osy se otáčí v opačném smyslu, než obíhá. Jeho povrch, kde je nejvíce zastoupen dusíkový a metanový led, dobře odráží světlo. Dráha Pluta je mimořádně excentrická, v některých obdobích je blíže ke Slunci než Neptun (1979–1999). Sklon dráhy k rovině ekliptiky je 17,1°. Sklon rotační osy od kolmice na rovinu dráhy je 122,5°. Pluto se, podobně jako Uran, odvaluje v rovině dráhy.. První dvě písmena připomínají iniciály zakladatele observatoře Percivala Lowella. Astrograf je znám dnes pod názvem Pluto Discovery Telescope a stal se symbolem americké astronomie. V době naší návštěvy probíhala důkladná rekonstrukce astrografu, takže jsme ho mohli obdivovat v dílnách observatoře rozebraný do nejmenších součástek. Pluto bylo jedinou planetouPlaneta – nebeské těleso, které: 1) obíhá okolo Slunce. 2) má dostatečnou hmotnost, aby jeho gravitace překonala vnitřní síly pevného tělesa (dosáhne kulového tvaru odpovídajícího hydrostatické rovnováze). 3) vyčistí okolí své dráhy od drobnějších těles. Planetami jsou Merkur, Venuše, Země, Mars, Jupiter, Saturn, Uran a Neptun. V poslední době se název planeta vžil i pro exoplanety obíhající kolem jiných hvězd, než je naše Slunce. objevenou Američany. V roce 2006 na sjezdu Mezinárodní astronomické unieIAU – Mezinárodní astronomická unie (International Astronomical Union), organizace založená v roce 1919. Sdružuje astronomické společnosti z celého světa a vydává závazná rozhodnutí ohledně názvosloví těles a útvarů na nich. Vedení IAU sídlí v Paříži. Od roku 1922 (s výjimkou válečných let 1939–1948) zasedá IAU pravidelně každé tři roky na Valném shromáždění IAU. v Praze bylo Pluto přeřazeno do kategorie trpasličích planetTrpasličí planeta – nebeské těleso, které: 1) obíhá okolo Slunce. 2) má dostatečnou hmotnost, aby jeho gravitace překonala vnitřní síly pevného tělesa (dosáhne přibližně kulatého tvaru odpovídajícího hydrostatické rovnováze). 3) není satelitem jiného tělesa. 4) nevyčistí okolí své dráhy od drobných těles (na rozdíl od planety). K typickým trpasličím planetám patří velká tělesa Kuiperova pásu, z nichž nejznámější je Pluto..

Astrograf, kterým bylo objeveno Pluto. Objektiv, dílna, montáž a výkresy.

Vulkanický kráter Sunset

Kráter Sunset je vulkanického původu a nachází se v nadmořské výšce 2 450 metrů. Vznikl kolem roku 1085 při obřím výlevu magmatu doprovázeném zemětřesením. Vytékající láva vytvořila až deset kilometrů dlouhá lávová řečiště. Sopečným popelem bylo pokryto území o rozloze 2 100 kilometrů čtverečních. Samotný kopec má výšku 300 metrů nad okolním terénem a stal se součástí národního parku, v němž je krásně vidět, jak se bývalá katastrofa stává součástí okolní přírody. Park byl založen roku 1917, tedy přesně před sto lety. Nehostinná krajina pokrytá lávou vypadá za dne jako měsíční poušť. Při západu Slunce se ale šikmými paprsky rozzáří nejrůznějšími barvami.

Vulkanický kráter Sunset

Arizonský meteorický kráter

Arizonský meteorický kráter je pravděpodobně nejznámějším kráterem na světě. Nachází se zhruba 60 kilometrů východně od Flagstaffu. Kráter vznikl při dopadu meteoritu před 50 tisíci lety. Nachází se v nadmořské výšce 1 740 metrů (to je výše než Sněžka, ale níže než Flagstaff), průměr má slabě přes kilometr (1 186 metrů) a hloubku 170 metrů. Jde o typický impaktní kráter, který je natolik mladý, že ještě není poničen erozí. Kráter byl objeven americkými osadníky v 19. století. V roce 1903 navrhl důlní inženýr a obchodník Daniel Barringer, že kráter vznikl dopadem meteoritu. Tato hypotéza se později potvrdila. Barringer založil společnost, jejímž cílem byla těžba železa a vzácných kovů z kráteru, neboť předpokládal, že kráter vytvořil železný meteoritMeteorit železný – siderit. Skupina meteoritů tvořená výhradně redukovaným materiálem – slitinami železa a niklu s možnými silikátovými inkluzemi a vzácnými – akcesorickými minerály. Představují pravděpodobně (ve většině případů) materiál z jader planetesimál vzniklý v počátcích vývoje pevných těles.. Těžba byla ale neúspěšná, protože se ukázalo, že většina meteoritu se při dopadu odpařila. Podle současných simulací měl meteorit průměr 50 metrů a dopadovou rychlost 13 kilometrů za sekundu. Pozemek kráteru je dodnes ve vlastnictví Barringových potomků, jimž zajišťuje obživu na tučném vstupném vybíraném v návštěvnickém centru na okraji kráteru. V 60. letech 20. století byl kráter využíván při tréningu astronatů projektu Apollo. Kráter posloužil také jako kulisa několika filmů.

Arizonský meteorický kráter

Odkazy