| |||
|
Týdeník věnovaný aktualitám a novinkám z fyziky a astronomie. | |||
|
Střípky z expedice US 2017 – zatmění
Petr Kulhánek
Neuvěřitelná náhoda tomu chtěla, že na obloze má Slunce i Měsíc stejný úhlový průměr. Slunce má průměr 1 400 000 km a je vzdálené 150 000 000 km. Podíl obou čísel dá úhlový průměr Slunce na obloze v radiánech. Vyjde 0,009 radiánu, což je 0,5°. Slunce má tedy na obloze úhlový rozměr přibližně půl úhlového stupně. Měsíc je mnohem menší, má průměr 3 476 km, je však blíže, ve vzdálenosti 384 000 km. Podíl dá opět 0,009 radiánu, tedy přibližně půl úhlového stupně.
Díky této shodě může tu a tam dojít k zákrytu slunečního kotouče Měsícem. Měsíc se při zatmění nachází mezi Zemí a Sluncem, a musí proto být v novu. Oběžná dráha Měsíce kolem Země je skloněna o 5° vzhledem k oběžné dráze Země kolem Slunce, proto k zatmění nedojde vždy. Měsíc musí být poblíže uzlu své dráhy. Poměrně často dochází k částečným zatměním Slunce, nicméně pro pozorování koróny Slunce a okolních hvězd je nutné zatmění úplné. A ta jsou velmi vzácná. Za období mezi roky 2000 př. n. l. až 4000 n. l., tj. za 6 000 let, proběhlo či proběhne 14 263 zatmění Slunce, z toho jen 3 797 úplných, tj. v průměru 0,63 úplného zatmění ročně. Úplná zatmění probíhají jen v tzv. pásu totality, který může být široký maximálně 270 km. Na jednom konkrétním místě na povrchu Země statisticky dojde k úplnému zatmění Slunce jednou za 360 let. Například v Praze bylo poslední úplné zatmění viditelné v roce 1706 a další bude vidět v roce 2135. Je tedy zřejmé, že za úplnými zatměními Slunce je třeba cestovat, často i do exotických krajin. Když uvážíme, že úplná fáze trvá zpravidla několik minut, jde o cesty mimořádně náročné na kvalitu přípravy, protože jakékoli pochybení v průběhu kratičkého zatmění může být osudné. Nejdelší možná doba úplné fáze zatmění Slunce pro pozorovatele stojícího na zemském povrchu je 8 minut.
Zatmění Slunce. Zdroj: Hvězdy, planety, magnety, 2007.
|
Slunce – nám nejbližší hvězda, tzv. hvězda hlavní posloupnosti, která se nachází ve vzdálenosti 149,6×106 km od Země. Jde o žhavou plazmatickou kouli s průměrem 1,392×106 km, teplotou na povrchu 5 780 K, teplotou v centru přibližně 15×106 K a zářivým výkonem 3,846×1026 W. Zdrojem energie je jaderná syntéza, při které se za každou sekundu sloučí v jádru Slunce 700 milionů tun vodíku na hélium. Měsíc – přirozený satelit Země, rotuje tzv. vázanou rotací (doba oběhu a rotace je shodná). Díky tomu stále vidíme přibližně jen přivrácenou polokouli Měsíce. Měsíc je prvním cizím tělesem, na kterém stanul člověk (Neil Armstrong, 1969, Apollo 11). Voda na Měsíci byla objevena v stinných částech kráterů a pod povrchem (Lunar Prospektor, 1998). Povrch Měsíce je pokryt regolitem (drobná drť s vysokým obsahem skla). Malé pevné jádro je obklopené plastickou vrstvou (v hloubce 1 000 km pod povrchem). Velké množství kráterů má rozměry od milimetrů po stovky kilometrů. Několik z nich je pojmenováno i po českých osobnostech (například kráter Anděl). Země – největší z planet zemského typu. Je jedinou planetou v celém vesmíru, o které víme, že na ní existuje život. Má dostatečně hustou atmosféru, dostatek kapalné vody v povrchových oceánech. Kolem Země obíhá jediný měsíc s vázanou rotací. Při pozorování Země z kosmu vidíme hlavně modrou barvu oceánů. 70 % povrchu Země je pokryto oceány, 30 % tvoří kontinenty. Země sestává z těchto vrstev: jádro, plášť, kůra, troposféra, stratosféra, mezosféra, termosféra. Plášť a kůra jsou odděleny tzv. Mohorovičiæovým rozhraním. Kůra se posouvá a „plave“ na polotekutém plášti. Teplota v centru Země je 5 100 °C, tlak 360 GPa. Magnetické pole Země má přibližně dipólový charakter, je deformováno slunečním větrem do typického tvaru. |
Zatmění dne 21. srpna 2017
Území Spojených států je obrovské, a tak zde tu a tam k úplným zatměním Slunce občas dochází. Většinou ale proběhnou jen na malé části území a pás totality sotva „lízne“ několik států Unie. Zatmění ze dne 21. srpna 2017 bylo výjimečné tím, že pás totality procházel napříč celým kontinentem. Poslední zatmění obdobného rozsahu se uskutečnilo před 99 lety, dne 8. června 1918. Proto Ameriku ovládlo cestovatelské šílenství a mnoho obyvatel se snažilo dostat do pásu totality a spatřit tento vzácný přírodní děj na vlastní oči. Hoteliéři s ubytovacími kapacitami v blízkých lokalitách se chopili příležitosti a ceny za ubytování se vyšplhaly na několikanásobek běžné částky. Inu příležitost dělá podnikatele. Někteří si svou životní šanci ale uvědomili až pozdě. Jejich hotel byl plně obsazen rok dopředu a majitelé netušili proč. Po procitnutí do podnikatelské reality nastalo mnohde rušení starých rezervací a jejich obnovování za větší peníze. To už má ale s podnikáním málo společného a jde o docela obyčejnou zlodějnu. My jsme pro naše cíle vybrali Wyoming, kde je minimální osídlení, takže se dalo eliminovat množství čumilů a rozlehlá prérie mající blízko do pouštního prostředí nabízela relativně stabilní počasí. Snad nejhorší je pozorovat zatmění v blízkosti velkých vodních ploch. V průběhu zatmění totiž teplota poklesne o několik stupňů a následná kondenzace vodní páry leckdy pozorování znepříjemní.
Pás totality s vyznačeným místem našeho pozorování (43.08232,
-107.71467).
Mapa:
Xavier M. Jubler.
V dobách dřívějších měla zatmění Slunce velký vědecký význam. Určení přesných okamžiků vstupu a výstupu Měsíce do a ze slunečního kotouče umožnilo zpřesnit vzdálenosti a rozměry zúčastněných těles. Možnost spatřit blízké hvězdy i za dne vedla k změření jejich polohy a určení odklonu jejich paprsků v blízkosti slunečního kotouče, což vedlo v roce 1919 k prvnímu průkaznému ověření obecné relativity. Při úplných zatměních Slunce je také možné pozorovat blízkou korónu a její struktury. V dřívějších dobách neexistoval jiný způsob, jak pozorovat plazma v těsném okolí Slunce, v současnosti máme natolik skvělé sondy (SOHO, SDO), že i tato role úplného zatmění Slunce je potlačena do pozadí. Zatmění ale nadále zůstává zcela výjimečným a neopakovatelným zážitkem, který nelze popsat žádnými slovy, fotografií ani videem. Musíte zažít, jak se barva oblohy změní do ocelově modré šedi, v širé planině vůkol se objeví letící stíny, křik zmatených ptáků utichne a později přejde ve vyděšené skřehotání, nevědoucí řidiči rozsvěcují světla, aby viděli na potemnělou cestu netuše, že se nad jejich hlavami odehrává jedinečné nebeské divadlo, poslední sluneční paprsky prodírající se nerovnostmi měsíčního povrchu vytvoří jasné ohraničené oblasti, kterým říkáme Bailyho perly, a nakonec se rozzáří sluneční koróna, při povrchu slunečního kotouče vytrysknou oranžové protuberance a na nebi se rozžehnou i za dne nejjasnější hvězdy a planety. Zážitek, za kterým stojí za to jet přes půl světa.
Česká expedice při zatmění Slunce ve Wyomingu, 21. srpna 2017.
Závěr
Naše expedice si nekladla žádné vznešené vědecké cíle – jediným cílem byla touha po nevšedním zážitku doplněná mnoha jinými dobrodružstvími na měsíční pouti napříč Spojenými státy americkými. Veškeré náklady na expedici byly hrazeny z našich vlastních kapes, na cestu jsme nepoužili žádné sponzorské dary, grantové prostředky ani peníze různých institucí, politických stran a dalších podivných uskupení. Pozorování zatmění, které bylo vyvrcholením celé expedice, se zdařilo a téměř dvě desítky aldebaraňáků si splnily další sen.
Nijak neupravovaná fotografie úplné fáze zatmění pořízená jen tak pro radost.
Zatmění Slunce – Wyoming 21. srpna 2017. Zakreslil Ivan Havlíček dle pohledu triedrem Helios 10×42, který je vynikajícím nástrojem pro pozorování zatmění. Objekt vlevo dole, který vypadá jako mušinec či nedokonalost kresby, je hvězda Regulus.
