OBSAH:
Jak se přišlo na přenos hmoty ve dvojhvězdách?
Tohle povídání zasluhuje úvodní citát a zní: "Veškerý
pokrok se děje proti vůli nadřízených". Že to platí
v politice, vědí pamětníci starších časů velmi dobře.
Nejlepším příkladem byl otlemenec Leonid Brežněv, který
bránil jakémukoli pokroku politickému a ekonomickému tak
dokonale, že se nakonec zhroutil celý "socialistický
tábor"
("se Sovětským svazem v čele", jak jsme tehdy povinně
říkali).
Ve vědě je ale příkladů habaděj, nejlépe jsou shrnuty ve
formulaci: "Jestliže některý vědec významně přispěje
k pokroku v určitém oboru, a pak v tom oboru pracuje příliš
dlouho, stane se nakonec brzdou pokroku, úměrnou svému
původnímu pozitivnímu příspěvku."
Ve 20. letech Arthur S. Eddington fakticky založil nauku
o nitru hvězd. Dokázal, že hvězdy jsou plynné koule,
a velikou hustotu v jejich nitru vysvětlil tím, že jsou tam
atomy vysoce ionizovány a je tedy možno stlačit je do daleko
menšího prostoru. Jako jeden z prvních pochopil
a srozumitelně vysvětlil obě Einsteinovy teorie relativity.
Když ale Chandrasekhar vzal všechno tohle do důsledků
a odvodil, že bílí trpaslíci nemohou mít větší hmotnost než
1,44 sluneční hmoty, postavil se Eddington na zadní nohy
a nechtěl nic slyšet ani o Chandrasekharově mezi, ani
o černých dírách.
Ve 30. létech byl podobným velikánem v oboru hvězdných
atmosfér Henry Norris Russell. Když ale jeho nadaná
studentka, Cecilia Payneová, ve své disertaci dokázala, že
daleko největší složkou hvězdné látky musí být vodík,
vytloukl jí to Russell z hlavy tak důkladně, že už se
neodvážila nic dělat v astrofyzice a dala se na
proměnné hvězdy.
Russell se podobně "vyznamenal" v přístupu k výpočtu
elementů zákrytových proměnných hvězd. Roku 1912
a v následujících létech vyvinuli se Shapleyem první
skutečně použitelnou metodu, která v podstatě používala tři
strategicky zvolené body na světelné křivce. Řešení se dalo
dělat na logaritmickém pravítku, což zcela odpovídalo
přesnosti tehdejších světelných křivek, založených převážně
na vizuálních odhadech. Když se rozmohly vizuální fotometry,
zdokonalil tuto metodu Merrill pomocí nomogramů a rozsáhlých
tabulek. Russell nedovedl vůbec pochopit, proč by měl Zdeněk
Kopal ve 40. letech zavádět jinou metodu, která používala
všech bodů světelné křivky a metody nejmenších čtverců.
Kopal vždy hrdě vyprávěl o tom, jak Russell bránil pokroku
a dal se nakonec obměkčit jen tím, že byl požádán o napsání
předmluvy ke Kopalově knize.
Země udělala nemnoho oběhů kolem Slunce, přišla další
generace, s fotoelektrickou fotometrií a počítači, zlepšila
se teorie hvězdných atmosfér, a řada mladých lidí začala
používat počítače k tomu, aby nejprve vypočetli syntetickou
světelnou křivku se zvolenými elementy, zjistili odchylky,
a vtipně počítali korekce těch elementů. A ejhle, kdo se
úporně bránil přijmout tyhle metody, byl Zdeněk Kopal. Podle
něho to všechno bylo "organized cheating". Patrně ho nikdo
nepožádal, aby napsal předmluvu... Kopal také tvrdě odporoval všem modelům, ve kterých plyn
přetékal z jedné hvězdy na druhou. Ironie zde byla ještě
mnohem větší, protože to byl on, kdo k těmto teoriím
o přenosu hmoty podstatně přispěl, a pak o nich nechtěl ani
slyšet... Tak teď bych měl zanechat lidí a zabývat se hvězdami, lépe
řečeno našimi představami o nich. Nápad, že vývoj složek
v mnoha dvojhvězdách by mohl být značně ovlivněn a změněn
přetékáním hmoty, se objevil v 60. letech, a dříve se
objevit dosti dobře nemohl. Vyžadoval, abychom měli jasno
o několika základních faktech.
Předně: Vývoj hvězdy v podstatě znamená zvětšování jejích
rozměrů. Jsou malé přestávky, když se vyčerpá určité jaderné
palivo a hvězda se mírně smrští, aby pak při zvýšené teplotě
jádra zapálila další cyklus. A ovšem v první fázi vývoje
hvězdy probíhá hlavně smršťování. Ale po většinu aktivního
života hvězdy se hvězda rozpíná, někdy relativně velmi
rychle a mohutně.
Druhý hlavní poznatek: Čím je hvězda hmotnější, tím rychleji
se vyvíjí, a je skoro stále větší než hvězda méně hmotná. To
znamená, že v dané dvojhvězdě to bude hmotnější vždy ta
složka, která dříve a rychleji nabude většího objemu.
No a teď přijde poznatek, který sice Kopal neobjevil, ale
uvedl ve všeobecnou známost: Jsou-li složky dvojhvězdy
poměrně blízko u sebe, nemůže se ta hmotnější rozepnout do
libovolného objemu. Brání jí v tom přitažlivost druhé složky
a odstředivá síla způsobená dráhovým oběhem a případně
rotací. Příslušný model nazval Kopal "Rocheův model", podle
francouzského matematika z 19. století, který ale uvažoval
o kometách a ne o dvojhvězdách. Rozpínající se hvězda
nakonec nabude tvaru jakési bubliny, protažené a zašpičatělé
směrem k druhé složce. V kritickém "Lagrangeově" bodě
"L1"
na špičce bubliny se všechny síly ruší, plyn, který tam je,
dobře neví, kam patří. Jenže nukleární procesy uvnitř
rozpínající se složky málo dbají na prekérní situaci
plynu, podněcují obal hvězdy k dalšímu rozpínání, a pod
vlivem tohoto vnitřního tlaku musí plyn z okolí Lagrangeova
bodu začít vytékat z hvězdy. Dosti primitivní výpočty jeho
dráhy ukázaly, že se vytvoří proud, který buď dopadne na
druhou složku přímo, je-li hvězda dostatečně velká, anebo
vytvoří akreční disk kolem ní, jestliže je hvězda malá
v porovnání s rozměry systému.
I tohle si Kopal vypočítal, ale pak z nějakého důvodu
všechno zavrhl a už nechtěl o přenosu hmoty ani slyšet. Do
konce života hrál roli "ďáblova advokáta", jak jej zná
katolická církev, když rozhoduje o tom, kdo má být prohlášen
za svatého. Jenže význam teorie přenosu hmoty pro pochopení
Algolů, nov, trpasličích nov, všech kataklyzmických
proměnných, patrně i některých supernov atd. je tak ohromný,
že Kopalovo pošťuchování mělo pramalý vliv.
Byl tu ale jeden kritický problém. Dobrá, připusťme, že
jisté malé množství plynu odteče od hmotnější hvězdy k její
partnerce. Menší hvězdy zpravidla mají menší rozměry. Dalo
by se tedy očekávat, že postižená hvězda se mírně scvrkne,
nevyplňuje tedy už svůj kritický objem, odtok plynu přestane
a celkem vzato se tedy nic nestalo. Jenže malý přesun hmoty
mezi složkami změní i odpovídající Rocheův model,
specificky: dovolený objem postižené hvězdy se scvrkne více,
než hvězda sama. Následkem toho hvězda opět přetéká a přenos
hmoty pokračuje tak dlouho, až se původně hmotnější složka
stane méně hmotnou.
Tak tohle všechno jsme jasně rozpoznali asi tak v roce 1966,
a pod pojmem "my" myslím naši skupinu na Ondřejově, dále to
byl Bohdan Paczynski ve Varšavě, a Rudolf Kippenhahn
a Alfred Weigert v německu. Přednesli jsme to na konferenci
v Uccle (to je předměstí Bruselu) v létě 1966. Na konferenci
byli většinou pracovníci v oboru vizuálních dvojhvězd a naše
povídání přišlo jako mírný šok, na který různí lidé
reagovali různě. Peter van de Kamp mi přišel poděkovat za
to, že jsem pro něho otevřel úplně nový svět. Naproti tomu
tehdejší ředitel U. S. Naval Observatory K. Aa. Strand se
vrhl na mladičkého Paczynského a prohlásil:"Naši mladí
dorostenci by raději měli pořádně pozorovat a nechat planého
fantazírování. Mírně vyděšený dorostenec Paczynski se
nesměle bránil, že on předtím na Lickově hvězdárně pozoroval
u dalekohledu po mnoho desítek hodin. Ačkoliv jsem nebyl ani
o moc starší ani o moc zběhlejší v mezinárodních diskusích,
tvrdě jsem se Paczynského zastal a řekl, že to, co jsme
přednesli, otevírá zcela nové obzory na poli hvězdné
astrofyziky. Myslím si, že Strand si později mnohokráte
řekl, že mlčení by bývalo bylo zlato, když Paczynského
hvězda na mezinárodním nebi neustále stoupala.
Významné vědecké novinky zpravidla přicházívají z Ameriky do
Evropy, ani ne tak proto, že v Americe by byly lepší mozky,
ale bývají tam větší dalekohledy a rychlejší počítače. Ale
u těsných dvojhvězd tomu bylo naopak, všechny první
- a mnohé další - výpočty přenosu hmoty se udělaly v Evropě
a byl jsem roku 1970 první, kdo s nimi širokou americkou
astronomickou veřejnost seznámil (obsáhlým článkem
v časopise PASP). Od té doby se ovšem na obou stranách
oceánu udělalo mnoho další práce.
Astronomie ve jménu Alláha
Univerzálním dorozumívacím jazykem
mezi astronomy celého světa je angličtina. Tak je tomu dnes.
Mezi devátým a jedenáctým stoletím našeho letopočtu však
měla obdobnou výsadu arabština.
V širších souvislostech není divu. Evropa
byla tehdy nepokojnou oblastí: došlo k rozdělení křesťanské
církve, obyvatelstvo umíralo na vlnu morových epidemií, proběhl
boj mezi světskou a církevní mocí. Skutečná doba temna.
Středověk naopak znamenal velký rozkvět arabské kultury,
především na Středním východě (Persie) a v jižní centrální Asii
(Turkestán). Roku 632 zemřel prorok Muhammad a jeho nástupci -
s Koránem a mečem v roce - začali budovat nejmocnější a
nejsilnější říši té doby.
Astronomové - muslimové, židé a také
křesťani - ti všichni tehdy mluvili a psali arabsky. I když
byli
původně na nižší kulturní úrovni, nejen, že
dokázali znovu oživit, ale Arabové také rozvinuli antickou vědu.
Vynutilo si to jejich náboženství: potřebovali znát začátek
svatého Ramadanu, sestavovali měsíční kalendář a určovali
polohy měst, aby usnadnili poutníkům cestu do Mekky a orientaci
mešit stejným směrem.
Zpřesnili tak některé teorie, zavedli nové matematické postupy a
zkonstruovali pozorovací přístroje, kterým se vyrovnal až Tycho
Brahe koncem šestnáctého století. Na druhou stranu nekriticky
přejali aristotelovsko-ptolemaiovský model vesmíru.
Arabský svět tak uchoval filozofický a vědecký odkaz antiky,
který sám převzal na Předním východě, aby ho přes Pyreneje a
Sicílii o pár set let později předal zpět latinskému západu.
Lze říci, že tehdy existovalo pět významných astronomických center.
První bylo založeno v Bagdádu Abdalláh al-Ma'múnem (786-833),
sedmým abbasidským chalífem. Jako velký patron filozofie a
astronomie založil vědeckou akademii Dům
moudrosti (Bajt al-Hikma), což byla první instituce tohoto druhu po zničení
Alexandrijské knihovny. Abdalláh al-Ma'mún také
v Bagdádu postavil astronomickou pozorovatelnu a stejnou plánoval zřídit
v syrském Tadmoru.
Bagdádští pozorovatelé určili sklon ekliptiky k rovníku na 23°
33', odhadli průměr Země na 10 400 kilometrů, přeložili do arabštiny
Ptolemaiův Almagest. Snad nejznámější osobnost, jenž
v Bagdádu působila,
byl geniální matematik al-Khwárizmí (?770-840?), od kterého jsme získali
pojmy algoritmus a algebra . Dovedl do detailu
trigonometrické tabulky funkce sinus, rozvinul geometrii,
používal nulu, zavedl zlomky, roku 830 sestavil globus tehdy
známého světa atd., atd.
Bohužel tato perla vzdělanosti, Dům moudrosti, brzo vzal za své.
Desátý abbasidský chalíf nastolil vládu ortodoxního islámu,
spolupráce s ne-muslimy a vůbec vědecké bádání bylo rychle
utlumeno.
V polovině desátého století v Bagdádu a také v Basře a Širázu
působil Al-Súfi (903-986), perský hvězdář a učitel astronomie
prince Adhad al-Daulata. Jeho katalog Kniha stálic je jeho
jedinou prací, která se nám dochovala celá. Byla založena na
Ptolemaiově Almagestu. Al-Súfi opravil polohy hvězd
o precesi (na epochu 964) a přidal rozsáhlé komentáře ke jménům
hvězd a souhvězdí. Text byl ilustrován nádhernými kresbami.
V knize jako první popsal Galaxii v Andromedě a pravděpodobně i
otevřenou hvězdokupu IC 2391 v Plachtách. Zmínil se o Velkém
magellanově mračnu a vyvrátil domněnku o změnách barvy Síria.
Kromě toho se snažil určit délku roku, délku stupně na poledníku
v Širázu a zhotovil stříbrný globus pro prince Adhad al-Daulata,
který byl v roce 1043 umístěn v Káhiře.
Právě Káhira se v této době stala mekkou všech astronomů.
Kolem roku 990 zde pod ochrannými křídly fátimovského chalífa
al-Azíze začal astronom
Ibn Júnus (asi 950-1009) připravovat astronomické tabulky, jež se
později staly známé jako Hakemitské tabulky (al-zíj al-kabír
al-Hákimí: zij znamenalo astronomické tabulky a také
katalog hvězd.
Islám v době svého největšího rozšíření za Osmanské říše
v 17. století. V mapce jsou vyznačena všechna hlavní centra
vzdělanosti, s jedinou výjimkou Samarkandem. Ten leží
jihovýchodně od Azovského moře.
Arabští astronomové zde došli k názoru, že Ptolemaiem zavedená
velikost precese 36''/rok, je špatná a že ke zvýšení přesnosti
v astronomických katalozích je nutné použít větší hodnotu. Slavný
ibn Džábir al-Battání (lat. Albategnius, asi 858-929) dostal hodnotu
54,5''/rok, zatímco Ibn Júnus 51,5''/rok.
Al-Battání byl jedním z nejvýznamnější astronomů středověku.
Působil ve městě Rakka na břehu Eufratu a později v Samaře. Provedl
několik inovací v Ptolemaiově teorii, zpřesnil výpočty dráhy
Měsíce a planet. Zabýval se studiem prstencových zatmění Slunce,
určil délku tropického roku a vůbec spoustu dalších, dnes již
zcela přirozených věcí. Zajímavé je, že jeho pozorování využil
v roce 1749 Dunthore k odhadu zrychlování pohybu Měsíce. Battániova
práce silně ovlivnila rozvoj astronomie a matematiky v době
renesance, lze dokonce říci, že by bez jeho objevů byl pokrok mnohem
pomalejší.
Ve stejnou dobu se nejvyspělejším kulturním centrem Evropy stala
španělská Córdoba, metropole umajjovského chalífátu v Andalusii.
Zdejší knihovna obsahovala přes 400 tisíc svazků, pravděpodobně
více než všechny knihovny křesťanských panovníků a měst
dohromady. Ve Španělsku působil například Abu Ali Hasan Ibn Al-Haitham (lat.
Alhazen, 965-1040), významný optik, fyzik a astronom. Objevil například
zákon lomu, experimentoval s barevným světlem, optickými klamy a
odrazem světla. Používal dírkovou komoru. Studoval atmosférickou
refrakci, výšku atmosféry odhadl na devadesát kilometrů a například
zavedl pojem astronomický soumrak.
Zjistil totiž, že soumrak nastává tehdy, když je Slunce méně než
19 stupňů pod obzorem. Jako první také zřejmě definoval zákon
setrvačnosti ( těleso se pohybuje přímočaře pokud není vnější
silou nuceno zastavit či změnit směr pohybu). a zavedl moderní
vědecké postupy: systematická pozorování přírodních jevů
konfrontoval s teorií a tu případně opravoval.
Neméně slavný jako Al-Haitham je i jeho současník Muhammad
Al-Birúní (973-1048). Vystudoval arabské, islámské právo a
ovládal i řečtinu, syrštinu a sanskrt. Díky tomu mohl
využívat tehdy dostupné originální práce. Prakticky celý svůj
život cestoval - od západního pobřeží Evropy až po Indii.
Popsal např. sedm různých způsobů, jak nalézt sever, významné jsou
i jeho práce v matematice. Psal také o slunečních zatměních a
Slunci. O mnoho století dříve než ostatní bral za zcela
samozřejmé, že se Země točí kolem své osy. Rychlost světla byla
podle něj mnohonásobně větší, než rychlost zvuku. Domníval se, že
Mléčná dráha je složena z drobných stálic a mlhovin. Zabýval se
též mineralogií, popisoval nerosty, určil specifické hmotnosti
některých prvků, a například si všiml, že květiny mají vždy
3, 4, 5, 6 nebo 18 lístků, nikdy však sedm či devět. Během svých
častých cest do Indie popsal důkladně zdejší kulturu a také
publikoval myšlenku, že indický subkontinent byl kdysi
v minulosti mořským dnem.
Dalším významným astronomickým centrem byla Maragha (dnes Tabríz
v Iránu). Než se ale dostaneme k vědě, bylo by dobré trochu zabrousit do
mongolské historie. Jednu z hlavních rolí zde totiž sehrál
Čingischán. Pod jeho geniálním strategickým vedením na začátku
třináctého století ovládl neznámý středoasijský národ světovou
veleříši. Sahala od Arabského zálivu na jihu, k sibiřské tajze na
severu, od Černého moře na západě až k pacifiku na východě.
Mongolská říše v době svého největšího rozkvětu představovala
třetinu všech pevnin na zeměkouli!
Válečnou strategii měli přitom více než jednoduchou: zmocnili se
hlavního města, zmasakrovali obyvatelstvo
a demonstrovali tak svoji ohromnou převahu.
Je zajímavé, že při svém válečném tažení Čingischán využil
astronomickou symboliku, kterou ostatně dodnes Mongolové
používají i na státních symbolech. V (Tajné historii Mongolů),
pololegendární kronice mongolské dynastie, se uvádí, že
Čingischána zplodil "modrý vlk" a "bleděžlutá
laň". Modrá barva byla pro Mongoly znamením nebes.
Nebeský předek,
modrý vlk, byl pak dle legendy určen ke zrození bytosti
s nebeským osudem. V době vlády Čingischána si
proto Mongolové říkali modří Mongolové, aby tak vyzdvihli svůj
božský původ.
Souhvězdí Andromedy ztvárněné v Knize stálic od Al-Súfiho. U Mlhoviny v Andromedě je napsána poznámka o její mlhavosti. V roce 1227 tento válečník zemřel a vlády se ujaly čtyři jeho synové. Nastal tak pomalý rozpad říše (i když právě tehdy ohrožovali samotnou Vídeň), nicméně právě v tomto období se zastavíme. Hulagu, vnuk Čingischána a bratr Kublaje (zakladatele čínské dynastie Jüan, se kterým se setkal Marco Polo), roku 1258 dobil Bagdád, připsal si tak na konto 800 tisíc obětí a založil zde správní oblast Ilchanát. Mongolové sice nijak zvlášť nepěstovali vědu, nicméně právě Hulagu zadal Nasir al-Dín al-Túsimu (1201-1274) vybudovat v Maraghadě astronomickou observatoř, která se později stala vzorem pro mnohé další stavby. V její výbavě byly přístroje zhotovené dle řeckých předloh (armilární sféry, kvadranty, úhloměry) a velký meridián o poloměru přes osmnáct metrů. Hvězdáři měli k dispozici knihovnu s 400 tisíci svazky! Z al-Dín al-Túsisových prací jsou nejznámější Ilchánské tabulky, které byly sice původně sepsány v perštině, ale později vyšly i arabsky a latinsky. Vysvětlil také některé nedostatky Ptolemaiova geocentrického systému a doporučil jeho podstatnou inovaci (bez přechodu k heliocentrismu). Jeho závěry pravděpodobně znal i Koperník. Maraghská observatoř vzkvétala asi padesát let. Po smrti Nasr al-Díniho a několika jeho studentů se však centrum vzdělanosti přesunulo směrem na východ do Samarkandu (dnes Uzbekistán). Ten také před mnoha lety ovládli mongolové, zdejší panovník Timúr-lenk, jehož klan jako jeden z prvních konvertoval na islám, se kolem roku 1360 prohlásil čingischánem (= velkým chánem) a na čas obnovil slávu mongolské veleříše. To se nejvíc projevilo na samotném Samarkandu. Jeho vnuk, Ulugh Beg (tedy "velký princ"), se po nástupu svého otce na trůn stal správcem hlavního města a okolí. V té době zde již působilo velké množství intelektuálů, v čele s Čijáh al-Dín al-Káším. Ulugh Beg (1394-1449) v mládí navštívil Maraghdskou observatoř, jenž na něj udělala takový dojem, že od roku 1320 začal podobnou budovat i v Samarkadnu jako součást madrásy - školy vyššího, především astronomického vzdělání. Na rozdíl od jiných patronů měl přitom i on sám dobré znalosti v matematice a astronomii. Největší přístroj, který samarkandská observatoř měla k dispozici, byl tzv. Fakhri meridán. Jeho průměr byl stejný jako výška chrámu Sv. Sofie v Konstatinopoli. Po zániku Ulugh Begovy pozorovatelny byl sice zničen, ovšem během vykopávek v letech 1908 až 1948 znovu nalezen a restaurován. Proto dnes velmi přesně známe jeho míry. Meridián měl poloměr čtyřicet metrů(!), jeho jižní konec byl jedenáct metrů pod zemí a sestával ze dvou kamenných zdí v půlmetrové vzdálenosti. Při stavbě bylo nutné přemístit více než pět set tun zeminy. Díky jeho mohutnosti bylo možné měřit výšku s přesností na dvě až pět úhlových sekund. Jak se s ním pozorovalo, názorně ukazuje přiložený obrázek. Meridián byl nejčastěji využíván k měření výšky Slunce, ze které se odvozovala zeměpisná šířka, sklon ekliptiky, jarní bod, délka tropického roku atd. Astronomové zde určili sklon ekliptiky k rovníku na 23° 30' 17" (tedy s chybou pouhých 32") a zeměpisnou polohu observatoře na 39° 37,4' (chyba 3,2'). Obdivuhodná byla samotné metodika práce astronomů. Al-Káší sám uvádí, že zatímco sledováním nebe se zabývali jeden, dva pozorovatelé, ostatní se věnovali diskusím nad pořízenými daty, často za účasti samotného Ulugh Bega. Základním, nejdůležitějším výsledkem samarkandské observatoře se stalo Zij Ulugh Bega. Originál byl napsán v tádžikistákině a představoval přehled celé astronomie čtrnáctého století, stejně jako Ptolemaiův Almagest byl souhrnem znalostí druhého století. Ulugh Begův Zij obsahoval informace o měření času, kalendáři, praktické astronomii (vč. trigonometrie), pohybech Slunce, Měsíce a planet, polohách hvězd. Polohy planet zde byly udány s přesností až pět úhlových sekund. Největším přínosem astronomii patnáctého století se stal katalog 1018 hvězd s ekliptikálními souřadnicemi pro epochu 1437. Jednalo se o první systematický přehled poloh všech jasných hvězd viditelných pouhým okem z této zeměpisné šířky od dob Hipparcha (tedy před více než sedmnácti stoletími). Vzhledem k dosažené přesnosti, je udivující jakým způsobem pracovali: měřili zde azimut a výšku s přesností tři úhlové minuty, v souvislosti s hvězdným časem (určovaným pomocí tzv. clepsydry - vodních hodin), je přepočítali na ekliptikální souřadnice. Do dnešních dob se v evropských knihovnách zachovaly celé desítky Ulugh Begových Zij, převážně v perštině a arabštině, ale i když se jednalo o produkt první poloviny patnáctého století, v Evropě nebyly známy až do roku 1648. Samarkandská hvězdárna byla dokončena v roce 1437. O deset let později se Ulugh Beg stal panovníkem celé říše. Na základě pozorování hvězd předpověděl, že bude záhy zavražděn svým synem Abdulem. I když ho poslal do vyhnanství, bylo mu to málo platné. V roce 1449, 27. října, byl zavražděn najatým vrahem. Jeho hrobka byla objevena při archeologických výzkumech v roce 1941. Smrtí Ulugh Bega symbolicky končí rozvoj arabské vědy. V Evropě se v té době začal rozvíjet humanismus a renesance. Roku 1492 byla Španěly dobyta Grenada a skončilo tak osmisetleté působení muslimů v Andalusii. Pokrok se pomalu a definitivně přenesl zpět na starý kontinent. Nicméně poznatky arabské vědy se nám, skryté například ve jménech hvězd, dochovaly dodnes.
Přesvětlená obloha a ti druzí
Jako astronomové amatéři často zápolíme se spoustou překážek,
které nám brání v našem koníčku či práci. Ať už se jedná
o nepochopení kolemjdoucích lidí, přesvětlenou oblohu či o jiné
příčiny, my sami s tím obvykle příliš mnoho nezmůžeme.
Přesvětlené obloze snad zabrání vytahané kontakty od pojistek
sodíkových výbojek, pro jistotu ještě přetřené bezbarvým lakem,
od nepochopení ostatních lidí nás ubrání jen silná meditace,
zápal pro věc a někdy stačí i pouhá tvrdá ignorace. Ovšem na
problém, se kterým jsem se setkal já, jsem nenašel dost vhodné
řešení.
Jednou, bylo to přesně dvacátého osmého září tohoto roku, jsem se
rozhodl, že po delší době od zatmění Měsíce přinutím své líné
tělo a zkontroluji hvězdy, jestli jsou stále na svých místech
a jestli se mi moc nemnoží. Takže jsem vytáhl svůj vypůjčený
dalekohled a rozložil jsem trojnožku na betoně u našeho domu,
abych kryt jeho stínem odpozoroval Jupiter. To mi celkem šlo. Pak
jsem se tedy rozhodl, že se podívám na nějaké ty deep-sky
objekty a přestěhoval přístroj za barák na zahradu. V ten okamžik
se ale probral sousedovic roční vlčák a vycenil na mě zuby. Zcela
jistě si je nečistil Blend-a-medem, protože jsem i pět
metrů od něho cítil, jak mu smrdí z huby. To, že ta potvora nemá
vůbec smysl pro astronomii a pro astronomy už vůbec ne jsem
pochopil asi po pěti minutách usilovného štěkání. Tehdy ode mne
slyšel první ne moc slušnou nadávku toho večera.
Podíval jsem se na M 31, M 33, na Plejády a štěkání nepřestávalo.
V té savčí palici asi nějak moc nespínaly synapse, protože pes se
nejspíše domníval, že se nám po zahradě promenáduje nějaká pěkně
drzá kočka. Nehledě k tomu, že po takové kanonádě
"haf" by i pěkně otrlý a ještě ke všemu hluchý
kocour vypadal jak dikobraz.
Po dalších pěti minutách ode mne uslyšel další nadávku. Tu už asi
znal, protože se okamžitě vrhl k plotu a začal s ním usilovně
lomcovat. A zvuk jeho kňasáků na železném plotu mě příliš
neuklidnil. Co chvíli jsem čekal, až plot nevydrží, a pes se mi
vrhne na krk... no, moc koukám na horory.
Ne, plot držel, ale o to víc jsem měl strach z toho, až se vzbudí
celá ulice a myslím, že rozzuřené sousedy, násilně vzbuzené
v neděli v jedenáct večer, by asi pletivo plotu nezadrželo.
A když už je, tak jsem musel brát v úvahu fakt, že moje rodiče už
pak žádný plot neodděluje. Takže jsem po patnácti minutách
pozorování dalekohled zase sbalil, uštědřil psovi další nadávku
a šel v klidu spát.
Měsíc očima geologa
Měsíc je dosud jediným tělesem ve sluneční soustavě, které bylo
možno geologicky studovat jako Zemi. Mimo základní
charakteristiku, která je dána vlastnostmi Měsíce vyplývajícími
z nebeské mechaniky, bylo možné u něj použít nejen metody
vyvinuté pro pozemský fotogeologický výzkum (geologické
vyhodnocení snímků pořízených velkými dalekohledy a kosmickými
sondami), ale i přímý výzkum povrchu člověkem a laboratorní
výzkum vzorků odebraných na měsíčním povrchu buď kosmickou
sondou, která se z Měsíce vrátila zpět na Zemi, nebo které odebral
a přivezl na Zemi člověk. Součástí tohoto výzkumu byla i některá
geofyzikální měření na měsíčním povrchu. Uveďme si v přehledu
alespoň některé výsledky, které byly dosaženy.
Jedno z nejdůležitějších čísel, které charakterizuje Měsíc a které
je zajímavé i u všech ostatních těles sluneční soustavy, je
hustota. Co nám může o nějakém tělese prozradit?
Její význam je v tom, že zhruba vypovídá z čeho, z jakých
prvků nebo hornin, je těleso složeno. Pokud tento údaj navíc
skloubíme s koeficientem momentu setrvačnosti, dostaneme hrubý
obraz o uspořádání hmoty v tělese. Přitom především vycházíme
z porovnání celkové hustoty tělesa odvozené z poznatků nebeské
mechaniky a z předpokládaných nebo známých hustot hornin, které
skládají jeho povrch. Hustota Země jako celku je asi 5530
kg.m-3 Na povrchu má většinou lehké horniny, jako jsou granity
- lidově řečeno žuly a jim příbuzné horniny, (hustota zhruba
2600 až 2700 kg.m-3 a usazené horniny (hustota 2000-2700
kg.m--3. Dalšími důležitými horninami, které se podílí na stavbě
Země, jsou minerály s vysokými obsahy železa a hořčíku - bazalty
(v běžné mluvě čediče ap.). Jejich hustoty kolísají podle složení
od 3000 až do 3500 kg.m-3. Znamená, že v zemském nitru musí být
těžší hmoty. Jak se odvodilo podle petrologických výzkumů,
geofyzikálních měření a podle dalších úvah by to měly být bázické
horniny obsahující vysokotlaké minerální fáze a železo, případně
síra).
Průměrná hustota Měsíce je 3340 kg.m -3. Je tedy velmi podobná
hustotě bazaltů a pravděpodobně se do hloubky příliš nemění.
Složení Měsíce jako celku je tudíž velmi podobné složení bazaltů.
Měsíc je, mimo Zemi, nejlépe známé a prozkoumané těleso a též je
navštívil člověk. Mnohdy se dokonce zdá, že o něm víme více než
o Zemi.
Výzkum Měsíce lze v podstatě rozdělit na dvě období. První začalo
když se na něj podíval Galileo Galilei kukátkem a skončilo
kolem roku 1960, kdy začal kosmický výzkum. Jak se vyvíjely
dalekohledy, tak se i více vědělo o Měsíci. Už v roce 1651
Giovanni Riccioli vydal první topografickou mapu a řada
názvů, které zavedl, se užívají i dnes. Jak se lepšila technika,
dále rostly naše vědomosti. Pomáhala astronomická fotografie
a další metody. Rostly poznatky o povrchových tvarech Měsíce
a o jejich vzniku. Proběhla vášnivá diskuze o tvorbě kráterů,
ve které vědci převážně dospěli ke shodě, že
vynikly působením impaktů. Výsledkem těchto výzkumů bylo
sestavení topografických map v měřítku 1:1 000 000 a prvních
geologických map, které předcházely letu sond a konečně i letu
člověka. Zásadní zvrat v poznání začal rokem 1959, kdy na měsíční
povrch dopadla neřízeně sonda Luna 2. To byl začátek druhé etapy
studia Měsíce, která vyústila přistáním lidských posádek
v programu Apollo na Měsíci a v podrobném studiu přivezených
vzorků. Přímý výzkum Měsíce podstatně rozšířil naše poznatky,
které nyní podávají již mnohem realističtější obraz.
Základní geologická charakteristika měsíčního povrchu:
Měsíc je těleso podstatně jednodušší než Země s její složitou
vnitřní a vnější dynamikou. Povrch Země formuje celá řada
geologických pochodů vnitřních (pohyby litosférických desek,
sopečná činnost aj., majících zdroje energie v zemském nitru),
tak i vnějších (tekoucí voda, vítr. ledovce aj., které jsou
závislé na sluneční energii). To vede ke vzniku velmi rozmanitých
tvarů zemského povrchu a někdy i k obtížnému rozeznávání, jak
tyto útvary vznikly. Na celém měsíčním povrchu se dříve
uplatňovaly impakty a sopečná činnost. Dnes tam působí jednotně
pouze kosmická eroze a nikdy tam nepůsobily tak rozmanité
geologické pochody jako na Zemi. Např. tam nejsou různé způsoby
zvětrávání jako na Zemi, které způsobují, že např. stejné horniny
(např. granity) mají v různých klimatických podmínkách velmi
rozdílné povrchové tvary. To se nepříznivě uplatňuje např. při
analýze družicových nebo leteckých snímků jednoduchých
granitových masívů z různých klimatických pásem. Jinak vypadá
granitový masív v tropickém pásmu, kde je pokrytý tlustou vrstvou
zvětralin, jinak ve studeném pásmu, kde výrazně vystupuje
v podobě kopců nebo v mírném pásmu. Něco takového na Měsíci
naštěstí není. Všechny horniny podléhají stejným procesům a proto
je jejich srovnávání daleko jednodušší.
K hlubšímu poznání a k upřesnění našich představ významně
přispěly přivezené měsíční vzorky, které patří k nejpodrobněji
zkoumaným horninám a minerálům vůbec. Jen málokterý vzorek ze
Země se může těšit takové pozornosti jako např. první vzorky
z Apolla 11. To vše vedlo k novým názorům nejen na Měsíc a jeho
stavbu, ale i k novému pohledu na další tělesa sluneční soustavy
s pevným povrchem.
Na Měsíci lze vlastně vymezit z geologického hlediska pět
základních typů oblastí podle jejich charakteru. Jak na Měsíci,
tak na Marsu a konečně i na dalších tělesech sluneční soustavy
postupujeme podle metodiky, kterou dobře vypracovala pozemská
fotogeologie. Ta vychází z analýzy převážně leteckých, částečně
družicových, snímků, ze které se snažíme extrahovat maximální
množství geologických informací. Na Zemi je to o to jednodušší,
že to, co odvodíme ze snímků, můžeme později kontrolovat túrami
přímo v terénu. Na Měsíci to nebylo dlouhou dobu možné.
V podstatě i dnes, kdy na něm lépe známe pouze devět bodů (tři
sovětské sondy a šest výprav Apollo), nemáme k dispozici
dostatečně široké pole poznání.
Podle celkového vzhledu Měsíce, který je znám již dlouhou dobu,
protože je patrný již pouhým okem, se obyčejně na měsíčním
povrchu vymezují vysočiny a moře. Provedený
výzkum však dovoluje vymezit z geologického hlediska na
povrchu v podrobnějším pohledu tyto základní typy
(v planetologické literatuře někdy označované jako terény):
1. Oblasti pokryté krátery - měsíční vysočiny
Jedná se o světlé oblasti s vysokým albedem (8-12 %), které
jsou výrazně nerovné, hustě pokryty impaktními krátery. Povrchové
horniny měsíčních vysočin jsou působením četných impaktů
rozdrcené. Tuto oblast pokrývá různě mocná vrstva drti, tzv.
regolit. Ten je tvořen především zrny minerálů a úlomky
hornin, sklovitými částicemi, prachem, zkrátka impaktem
přeměněnými a roztříštěnými horninami. V podstatě silné drcení
sahá až do hloubky 8-12 metrů, ovšem v oblastech větších impaktů
sahá porušení do hloubky několika kilometrů, případně několika
desítek kilometrů.
Když se přivezly první vzorky z Měsíce, petrologové zjistili, že
vysočiny tvoří zcela specifické vyvřelé horniny, které
prodělaly přetavení a magmatickou diferenciaci. Magmatická
diferenciace je soubor pochodů, ke kterým dochází v tavenině
(magmatu), při kterém se látky rozdělují podle hustoty a podle
krystalizačních schopností. Magma nekrystalizuje najednou,
jednotlivé složky krystalizují postupně. Obyčejně nejdříve volné
krystaly, které jsou pak obklopené menšími krystaly a nakonec
jemnozrnnou hmotou, která je při rychlém utuhnutí sklovitá.
(Pochopitelně při krystalizaci se mění i složení magmatu.) Tímto
způsobem tedy dochází jak k chemickému, tak fyzikálnímu oddělení
jednotlivých jeho složek. Horninami jsou anorthosity
(v případě vyššího obsahu železa železitého anorthosity). Hlavní
složkou anorthositu je bázický plagioklas (s vysokými obsahem Ca)
a Al a některé tmavé minerály. Anorthosity jsou nejstarší známé
horniny Měsíce (stáří 4,6-4,5 miliard let). Můžeme říci, že
vznikly jako první projevy krystalizace, diferenciace a vzniku
měsíční kůry. Spolu s nimi se ve vysočinách vyskytuje i zvláštní
varianta hořečnatých hornin, které obsahují Mg-pyroxeny
a amfiboly. Ty už mají daleko větší časové rozpětí; vznikaly
v prvních třech stech milionech let existence Měsíce. Dále se tu
vyskytují tzv. KREEP-bazalty, jejichž minerály jsou obohacené
prvky normálně těžko vstupujícími do mřížek minerálů - draslíkem
(K), vzácnými kovy - rare earth elements (REE) a fosforem (P).
Jejich průměrné stáří je 4,33 miliard let. Tyto tři základní
složky budují měsíční vysočiny, tedy 84 procent měsíčního
povrchu.
Podle hustoty kráterů na určitou jednotku plochy rozdělujeme
měsíční vysočiny do oblastí pokrytých impaktními krátery hustěji
nebo řidčeji. V podstatě jsou to plochy, jejichž povrch se
částečně liší svým stářím, protože čím je hustota kráterů na něm
vyšší, tím je povrch starší. (Hustota kráterů na povrchu tedy
neznamená stáří tělesa!)
2. Pánve
Impaktní pánve jsou vlastně velkými impaktními krátery. Od
běžných impaktních kráterů je oddělujeme jednak formálně, podle
velikosti (mají průměr zpravidla větší než 220 km) a částečně
i podle specifických projevů geologické stavby a významu pro
topografii Měsíce (obdobně i u dalších těles s pevným povrchem).
Pro impaktní pánve jsou velmi typické koncentrické lemy tvořící
jejich okraje. Jejich stáří bývá větší než 3,8 miliard let. Na
povrchu Měsíce od sebe odlišujeme pánve podle relativního stáří
a to podle toho, zda jsou starší či mladší než Mare Nectaris.
Impaktní pánve omezují horské pásma, jež jsou jedinými horskými
pásmy na Měsíci. Nejsou tam žádná zlomová nebo vrásová pohoří.
(Na Merkuru už zlomová pohoří jsou a na Marsu částečně také.
Jediná Země ze všech těles sluneční soustavy má vrásová pohoří
a jediná Země se vyznačuje deskovou tektonikou, tzn. pohyby
litosférických desek a pravděpodobně konvektivním prouděním
v plášti.)
Impaktní pánve představují také místa nejrozsáhlejší sopečné
činnosti na Měsíci. Kromě toho jsou kolem nich obrovské plochy
impaktních vyvrženin, jež často pokrývají téměř celý Měsíc
a tvoří význačné horizonty pro srovnávání vzájemného stáří
jednotlivých útvarů.
Abychom pochopili vznik a stavbu pánví, srovnejme nyní
dvě velké pánve: Mare Imbrium a Mare Orientale, které mají
poněkud odchylný vzhled. Všeobecně se uvažuje, že vzhled pánve je
ovlivněn tloušťkou měsíční kůry. Mare Imbrium je tvořeno třemi
soustavami hrástí nebo příkopů. Vnější prstenec o průměru 1140
kilometrů tvoří Apeniny, Alpy a část Sinus Iridium. Střední část
o průměru 850 kilometrů tvoří Mons la Hire a Archimedes.
Nejvnitřnější série valů mají průměr 570 kilometrů. Výhozy Mare
Imbrium se označují jako souvrství nebo formace Fra Mauro. Jsou
to až jeden kilometr mocné impaktity, usazeniny rozdrcených
hornin vyhozených z oblasti Mare Imbrium při impaktu, které
najdeme více než šest set kilometrů od jeho okraje. Pokrývají
plochu o průměru téměř dva tisíce kilometrů. Mare Imbrium je tedy
velký impaktní kráter, jehož základní přechodná dutina, která se
vytvořila přímo při impaktu, měla asi šest set až osm set padesát
kilometrů v průměru a byla šedesát až osmdesát kilometrů hluboká.
To je zhruba polovina průměru, který pozorujeme dnes. Dnešní jeho
rozsah je daný dalšími pohyby, pro které impakt vytvořil
podmínky. Dnešní vzhled vznikl tak, že do středu vyhloubené dutiny
sklouzávaly korové bloky z okolí. Tvorba impaktní pánve a moře je
tedy velice složitý proces, který ma tyto čtyři základní fáze: Podobné je i Mare Orientale, jehož výhozy leží na výhozech z Mare
Imbrium (tj. z litostratigrafického hlediska je mladší). Jeho
lemy tvoří Kordillery a Montes Rook. U Mare Orientale se objevuje
anomální typ povrchu, který je pravděpodobně vytvořen zpětnými
napadávkami. Některé velké krátery totiž mají tu vlastnost, že
část vyhozeného materiálu pohybujícího se po strmých drahách
napadá zpět do kráteru.
3. Plošiny na vysočinách
Dalším plošně rozlehlým útvarem na měsíčním povrchu jsou tzv.
plošiny na vysočinách. To jsou rozsáhlé plochy (řádově stovky až
tisíce čtverečních kilometrů), které mají neobvykle hladký povrch
bez většího počtu impaktních kráterů. Znamená to, že jejich
povrch je mladší, než bylo impaktní bombardování. Předpokládá se,
že se jedná o uloženiny impaktních brekcií pocházejících
z okolních impaktních pánví.
4. Měsíční moře
Měsíční moře tvoří šestnáct procent převážně přivrácené strany
Měsíce. Jsou to bazaltové výplně ve velkých impakních pánví
a záplavy bazaltových láv pokrývající některé části měsíčního
povrchu. Tyto bazaltové sposty mohou dosáhnout mocnosti řádově
stovek až tisíců metrů. Znamená to, že bychom neměli směšovat
nebo zaměňovat samotné impaktní pánve za měsíční moře. Pánve
totiž vznikaly impakty mnohem dříve, v poměrně dlouhém časovém
intervalu před 4,1-3,8 miliardami let a teprve později došlo
k jejich vyplnění bazalty. S nimi asi současné byly i mohutné
bazaltové výlevy, které vyplňují části některých pánví i na
odvrácené straně Měsíce a některé svým tvarem nepravidelné
sníženiny jako např. Mare Tranqullitatis nebo Oceanus
Procellarum. Moře tedy nejsou vázané jen na impaktní pánve, ale
spíše na deprese v reliéfu. Bazalty, které tvoří měsíční moře
a oceány, jsou blízké pozemským. Pocházejí z pláště, jehož
diferenciací vzniky, z hloubky 150 až 400 km a dostaly se na
povrch Měsíce po přívodních cestách uvolněných impakty.
Krystalizovaly převážně v období (3,9-3,1).10 9 let. Celkově se
trvání vulkanické aktivity na Měsíci klade do období 4.10 9 do
1.10 9 let. Studium čedičových láv prokázalo, že měly při výlevech
velmi nízkou viskozitu (srovnávají se s motorovým olejem za
pokojové teploty). Tím lze vysvětlit, že rychle vznikly obrovské
lávové plochy a proudy. Odhaduje se, že vylévání bazaltů trvalo
asi 800 miliónů let.
Bazalty vyplňující moře se skládají především z tmavých minerálů
bohatých na železo, někdy i titan. Je pro ně typické, že vznikly
v bezvodém redukčním prostředí. V žádném ze vzorků měsíčních
hornin nebyla nalezena ani stopa po minerálech, které by
obsahovaly vázanou vodu. Proto je dnes velkou otázkou, ke které
se nikdo nemůže definitivně vyjádřit, zda se skutečně vyskytuje
vodní led v oblastech měsíčních pólů. Led totiž absolutně
nezapadá do současného geochemického modelu Měsíce.
Vzhledem k sopečnému původu měsíčních moří je pochopitelná
převaha vulkanických forem. Mezi ně patří: vulkanické plošiny,
lávové proudy, lávové kanály, vulkanické dómy, nasypané struktury
(krátery s tmavými haló), deprese vzniklé propadnutím lávových
tunelů, koryta pravděpodobně vzniklá erozí lávovými proudy,
mořské hřbety, krátery s tmavým haló, vzácné nasypané sopečné
kužely a řetězce kráterů (pravděpodobně kolapsové struktury
a možná i zbytky po dopadu rozpadlých komet. Tyto struktury se
vyskytují i na povrchu měsíčních vysočin).
Podle výsledků dálkového průzkumu Měsíce a geologického mapování,
můžeme u většiny moří zjistit tři erupční fáze.
Nejstarší jsou titanem bohaté lávy, které vyplňují spodní části
pánví, vyznačují se modrým spektrem, většinou vznikaly jako
rychlé výlevy velkých spoust a tvoří největší mocnosti. Pak
přišla pozdější fáze výlevu s nižším obsahem titanu, vyznačující
se červeným spektrem. Byly klidnější, pomalejší, menší množství
a často se u nich vyskytují lávové tunely (sinusoidální brázdy).
Nakonec se vylily finální lávy s nízkým obsahem titanu. Takže
výplň moří neproběhla najednou, ale jak ukazuje morfologický
a spektrální výzkum, probíhala v etapách.
5. Krátery
Pokud neuvažujeme impaktní pánve popsané již výše, pak můžeme na
povrchu Měsíce vyčlenit tři základní typy kráterů. Jsou to: Toto dělení, i když se zdá formální, má své opodstatnění. Krátery
o průměru 15 metrů a více ztrácejí číškovitý tvar (přibudou např.
středové pahorky). V okolí kráterů je patrná eroze a sedimentace
vyvolaná výhozy a otřesy. Okolo větších kráterů, které mají
složitější strukturu, lze obyčejně rozeznat tři zóny. Jsou to:
Tektonika Měsíce
Celý povrch Měsíce je postižen zlomovou tektonikou, která se
projevuje zlomovými svahy a zlomy členícími povrch a též
rozpukáním. Jsou to jednak projevy endogenních geologických
pochodů, jednak důsledky impaktů. Při analýze tektonické stavby
Měsíce se setkáváme s jedním velkým problémem. Dříve, když se
analyzovaly snímky z pozemských dalekohledů, tak se obyčejně na
Měsíci popisovala tektonická síť, pukliny vzniklé v době, kdy
snad Měsíc ještě rychleji rotoval. U těles z vyšší rychlostí
rotace se totiž vytváří šikmá síť zlomů, orientovaná zhruba
k severozápadu a k jihovýchodu. Je zajímavé, že nikde na
podrobných snímcích z družic Lunar Orbiter, Apollo, ani
Clementine se tato zlomová síť nenašla. Na měsíčním povrchu se
rozhodně nejvíce projevují zlomové systémy, které vznikly při
velkých impaktech. Např. z Mare Imbrium vychází paprsčitá síť
zlomů, která postihuje poměrně velkou oblast. Pochopitelně,
v případech, kde se tyto kříží zlomové systémy z více impaktů,
vznikají velice složité systémy, které se velmi těžce
analyzují.
Za jediné stopy současné geologické činnosti lze považovat úniky
plynů z trhlin a puklin, které byly dokázány i spektrálně (tzv.
transient events). K těmto únikům pravděpodobně dochází působením
slapů Země a Slunce na Měsíc při vhodném postavení všech tří
těles. Je možno je někdy pozorovat i solidnějšími amatérskými
dalekohledy. U sypkých uloženin na povrchu Měsíce, např. na
stěnách impaktních kráterů je možno vidět stopy po sesuvech.
Dá se říci, že geologická aktivita Měsíce byla nejbouřlivější
v první polovině jeho geologického vývoje a že skončila zhruba
před 3,1 miliardy let, kdy už vznikly pevniny a moře. Po té už
Měsíc začal postupně vyhasínat a zároveň došlo k poklesu počtu
zvláště velkých impaktů. Těch bylo nejvíce v období zhruba do
4,0.10 9 až 3.8.10 9 let.
Ukazuje se, že poslední vulkanická činnost mohla probíhat asi
před jednou miliardou let. V podstatě můžeme ale tvrdit, že
hlavní sopečná činnost trvala asi 800 miliónů let a byla ukončena
po vzniku moří, který byl zakončen zhruba před 3 miliardami let.
Od té doby probíhá už jen závěrečný vývoj, kdy je povrch Měsíce
postižen převážně menšími impakty.
Všimněme si nyní, podle kterých kritérií jsme byli schopni poznat
vývoj Měsíce a vymezit určité časové úseky, ve kterých vynikaly
jednotlivé struktury na jeho povrchu.
Předně, na Měsíci obecně platí zákony pozemské stratigrafie,
zejména zákony superpozice a intersekce, které nám pomáhají určit
vzájemné stáří horninových těles. Pokud nejsou hornin zvrásněné
nebo jinak tektonicky porušené, tak leží starší horniny pod
mladšími. Podle toho se podařilo určit, že měsíční moře, která
zalévají měsíční vysočiny, jsou mladší. Podobně je mladší ten
kráter, který leží na druhém, tedy starším. Mladší zlom porušuje
starší atd. Pomáhají nám i jiné příznaky na měsíčním povrchu. Tak
např. starší krátery jsou vystaveny déle meteorické (kosmické)
erozi a jejich tvary jsou více setřelé. U mladších impaktních
kráterů na Měsíci se tak vyčleňují dvě generace kráterů: starší,
setřelého vzhledu (typ Eratosthenes) a mladší, čerstvého
vzhledu (typ Koperník). Když se tyto poznatky o celém povrchu
Měsíce shrnuly do jednotného systému, podařilo se něco podobného
jako jsou na Zemi. Vědci vyčlenili měsíční prvohory, druhohory
apod.
Analýza vzorků, které kosmonauti nebo sondy Luna přivezli na
Zemi, umožnily, aby toto datování měsíčního vývoje se ještě více
zpřesnilo a hlavně aby bylo nejen relativní (jedno horninové
těleso vůči druhému), ale i absolutní, tj. v rocích, které zhruba
uplynuly od jeho vzniku nebo od určité definované události,
kterou tyto horniny prodělaly (např. zchladnutí na určitou
teplotu ap.). Toto absolutní datování měsíčních vzorků vychází
z analýzy určitých radioaktivních izotopů, jejich vzájemného
poměru nebo jejich poměru k určitým dceřiným izotopům i
neradioaktivním. Tato tzv. "radioaktivní" stáří se stala základem
absolutní kalibrace měsíční časové škály, která má velký význam
i pro určení stáří řady útvarů na dalších tělesech sluneční
soustavy, která mají pevný povrch. Její pomocí se podařilo určit
např. časový rozsah období tzv. velkého (intenzívního)
bombardování, které zasáhlo terestrické planety a formovalo
povrch jejich nejstarších částí ap.
Přehled měsíční stratigrafie:
Vnitřní stavba Měsíce
Nejvíce informací jsme získali ze seizmických měření Apolla 12,
14, 15, 16. Zdrojem otřesů byla jednak ohniska v měsíčním plášti,
jednak přírodní nebo umělé impakty. Na základě průchodu
zemětřesných vln měsíčním nitrem se zjistilo, že Měsíc je typické
trojvrstevné diferencované těleso - že má kůru, plášť a jádro.
Kůra Měsíce
Sahá do hloubky asi sedmdesát kilometrů a je velkými impakty
rozdrcená v horních 10-20 kilometrech. Ukazuje se, že kůra je
heterogenní, lze ji rozdělit na spodní a svrchní. Svrchní má
"kyselejší" složení, tj. obsahuje horniny s vyšším obsahem Si
a Al. Složení spodní kůry je bázičtější (bazalty bohaté na Fe,
Mg). Podle změn rychlosti letů družic nad povrchem se zjistilo,
že Měsíc není tíhově homogenní. Vyskytují se na něm pozitivní
tíhové anomálie (mascony), které odpovídají podpovrchovému
nahromadění bázických láv (výplně měsíčních moří).
Plášť
Sahá do hloubky asi 1670 kilometrů. Předpokládá se, že je složen
z hornin s olivínem a pyroxenem se zvýšenými místními
koncentracemi ilmenitu. Zdroj mořských bazaltů, které vyplnily
měsíční moře, se pravděpodobně nacházel v hloubce 200-400
kilometrů.
Jádro
Má průměr 350-700 kilometrů. Je pravděpodobně excentricky
posunuté dva kilometry od těžiště Měsíce směrem k Zemi.
Předpokládá se, že má zvýšený obsah železa. Podle všech údajů se
dá soudit, že je Měsíc není výrazně vertikálně diferencovaný.
Dost podstatné a zajímavé je, že Měsíc měl ve své minulosti (asi
před 3,6-3,8 miliardami let) poměrně silné magnetické pole. To
znamená, že musel mít žhavé jádro, které rotovalo.
Vznik Měsíce
Vznik Měsíce dosud není uspokojivě vyřešen. Bylo již vytvořeno
více modelů, které se jeho vznik snažily vysvětlit. Ale až dosud
ani jeden model zcela nevyhověl. Obtíže ve formulaci modelů
jsou především v tom, že model vzniku Měsíce musí,
podle současného stavu poznatků, vysvětlit následující
skutečnosti:
Současné modely vzniku Měsíce je možno shrnout do těchto skupin:
V současné době se nejčastěji uvažují dva základní modely vzniku
a vývoje Měsíce, první bez působení impaktu, druhý s přispěním
impaktu. Jsou stručně shrnuty v následujících přehledech.
I. Bez impaktu
II. S mohutným impaktem
Přepis přednášky proslovené na jarním Setkání členů APO
v dubnu 1997.
Rozšířený Epstein-Heisenbergův princip: V oblasti výzkumu a rozvoje lze současně určit vždy jen dva parametry z celkových tří. Ony tři parametry jsou: úkol, čas a prostředky. 1. Známe-li úkol a máme-li k jeho vypracování určitý čas, je ve hvězdách, kolik to bude stát. 2. Máme-li přesně určen čas a prostředky, pak jsme sami zvědavi, co vlastně vyzkoumáme a rozvineme. 3. Dostaneme-li přesně vymezený cíl výzkumu a rozvoje a k tomu určitou částku peněz, kterou kdosi na daný úkol vypočítal, pak nám není vůbec jasné, kdy s tím budeme hotovi a jestli vůbec. Pokud má někdo takové štěstí, že si může určit všechny tři parametry, pak se nepohybuje v oblasti výzkumu a rozvoje.
Jupiter bez měsíců (27. srpna 1997)
Večer 27. srpna před půlnocí nastal vzácný úkaz: na krátkou dobu
(podle předpovědi na dvacet minut, nakonec to bylo trochu jinak)
se všechny měsíce Jupiteru ocitli buďto za planetou, nebo před
ní. Dozvěděl jsem se o to z přílohy "Několika větama"
Bílého trpaslíka, půjčeného od Martina Lehkého.
Přijel jsem do pozorovacího domečku asi o půl deváté
"kyjevského času" nedlouho před zákrytem Ganymeda.
Jupiter však byl bohužel za stromem, a tak jsem jeho zmizení
nemohl sledovat. Spatřit se daly tedy už jen dva Jupiterovy
měsíce - Io a Europa (viz obrázek na další straně), Callisto se ocital za
Jupiterem už asi půl dne, přesněji řečeno už nebyl za Jupiterem,
ale v jeho daleko sahajícím stínu. S newtonem 420/2008 na montáži
dobson se chystali planetu sledovat též Libor Němec, Luděk
Dlabola a Martin Nekola. O dvě hodiny později, když začala Europa
přecházet přes Jupiter, už však objektiv jedenácticentimetrového
refraktoru dělila od planety jen vrstva zemské atmosféry (a
vzdálenost 600 milionů kilometrů). Europa se dotkla okraje
Jupiterova kotoučku (viz obrázek) ve 21h 38m SEČ (předpověď
v ročence 21:40). Při zv. 165x se dala sledovat až do 21h
50m SEČ. Od začátku přechodu až do zmizení výrazně svítila na
temnějším pozadí Jupiteru, jenž byl na krajích zřetelně tmavší
než uprostřed (hlavně poslední desetina poloměru (ať už
rovníkového nebo polárního)). Normálně není tak samozřejmé si
toho povšimnout, ale při tomto úkazu byl rozdíl jasů mimořádně
nápadný. Vznikal překrásný prostorový obraz vypuklé, kulaté
planety a Europy jakoby před ní. I to, že se na okraje kotoučku
díváme vlastně téměř z boku, bylo vidět. S tímto prostorovým
vjemem pozorovatelným jedním okem nemohou žádné televizní efekty
soupeřit. Nepřehlédnutelná byla také kulatost Europy. Dál od
Jupiteru je Europa vidět samozřejmě taky jako kulatá, ale chvěje
se vzduch a psychologicky má člověk sklon považovat měsíc za
"prakticky" bodový.
Do dalšího úkazu, začátku přechodu stínu Europy zbývala necelá
hodina, během níž jsem určil stav pozorovacích podmínek. Všechna
slabší souhvězdí byla vidět, M 13 spíše ne, M 31 ano. Max.
hvězdná velikost dosahovala 5 mag. Ale víc nikoli. Chvění vzduchu
při zv. 165 dovolovalo bez potíží kreslit Jupiterovu atmosféru.
Chvění vzduchu se o hodinu zmenšilo tak, že byly vidět až
čtyřikrát menší detaily. V té době se začal objevovat stín Europy
(viz obrázek), opět o chvilku dříve, než udává předpověď, ale
začátek se nedal určit přesně. Také se zdálo, že stín zpočátku
není ostrý. Ve 22h 38m měl být Io zakryt Jupiterem (viz obrázek).
Úkaz začal už ve 22h 37m SEČ a ve 22h 39m (možná i 22h 40m) Io
zmizel úplně. Mezitím se stín Europy stal ostře viditelným a
postoupil na jasnější část disku. V tuto chvíli přestaly být
vidět všechny galileovské družice Jupiteru (až na stín Europy).
Nic nebylo vidět ani čtyřicetidvacentimetrovým dobsonem při
zvětšení 250.
Stav ale netrval dlouho, podle předpovědi se ve 22h 58m SEČ (tedy
už za dvacet minut) měl objevit Callisto. Jelikož už bylo
naprosto jisté, že ročenka uvádí středu úkazů, očekával jsem
dřívější objevení Callista. A dobře jsem udělal. Už ve 22h 50m
SEČ, osm minut před předpovědí, jsem ho spatřil. Objevovat se
musel už krátce předtím. A to ve vzdálenosti větší než
průměr Jupiteru, poněkud severně od rovníku (viz obrázek),
Nejprve jako bodová, slaboučká tečka. Jako by za něčím prosvítal.
Už ve 22h 55m však byl jen nepatrně slabší než nedaleká hvězda (6
až 7 průměrů planety severním směrem). Ve 22h 57m byl již
zřetelně jasnější a o minutu později výrazně jasnější.
Tu hvězdu jsem identifikoval pomocí Sky Atlasu 2000. Je blízko
theta Capricornii a není vyloučeno, že je to RS Cap.
Ve 23h 01m už bylo na první pohled rozlišitelné, že Callisto není
bod, ale něco většího. Zdá se, že se zjasňoval až do 23h 05m.
Trvalo šestnáct minut než nabyl normální jasnosti. Škoda, že
kluci u 42cm dobsonu nezastihli začátek výstupu, mohlo to být
ještě zajímavější. V tuto chvíli již ztratili o Jupiter zájem a
pozvolna odjeli. Já jsem však byl odhodlán vzácně hustou sérii
úkazů sledovat až do konce.
Pět minut před výstupem z přechodu byla Europa nepřehlédnutelným,
výrazným objektem Jupiterova disku. Opět vznikal plastický dojem
vypouklého tělesa. Stín satelitu se přitom nacházel asi 0,3
průměru Jupiteru od Europy. Ročenkou předpovězený čas 0h 31m
odpovídal časovému středu výstupu, v 0h 34m už byla Europa
zřetelně oddělena od planety.
V 0h 55m se mírně ochladilo a zvedal se slabý vítr. Chvění
vzduchu vzrostlo.
Více než dvě hodiny po konci zatmění Callista měl nastat konec
ztemnění i Ganymeda (1h 13m SEČ). Už v 1h 10m byl měsíc normálním
způsobem vidět jako bod asi 0,4 průměru planety od okraje (viz
obrázek). Bočním viděním ještě dříve, ale nebylo to jisté.
Jasnosti Ganymeda a Callista se vyrovnaly v 1h 13m. O dvě minuty
později byl už Ganymedes zřetelně kulatý a rozhodně jasnější.
Callisto se mezitím posunul na vzdálenost 1,3 průměru planety.
Konec zatmění Io měl nastat v 1h 23m. Již dvě minuty předtím byl
zaregistrován a to ve vzdálenosti 0,25 průměru planety.
Rychle se zjasňoval a v 1h 24m byl stejně jasný jako
Europa. Vzdaloval se od Jupiteru téměř viditelnou rychlostí.
Io a Ganymedes se k sobě měly během blížit a kolem čtvrté hodiny ranní
dokonce dohnat. Sledovat to už ale nemělo cenu, protože prudce
vzrostlo chvění vzduchu a navíc se od severozápadu přihnala mlha,
která všechno poblíž obzoru zahalila.
Vsadím se, že sami autoři Hvězdářské ročenky o tomto jevu
nevěděli. Objevit se to přitom nedá ani z grafů, protože v nich
není zahrnuto, kdy je měsíc ve stínu Jupiteru. Prostě jak není za
planetou, je podle grafu "vidět". Tuto skutečnost
jsem si uvědomil vlastně až 27. srpna, při kontrole předpovědi
pomocí svého počítačového programu. Kdo takový dalekohled a
včasnou informaci, jako jsem měl, nemá, o mnoho přišel. Jupiter
bez měsíců - to už není jen tak. Kdoví ale, jak by to vypadalo
s jednometrovým dalekohledem, kde by zrovna byla Amalthea?
Na protějších dvou stránkách najdete sérii kreseb Jupiteru pořízených během osudné noci z 27. na 28. srpna 1997 Vladimírem Kocourem. Vždy použil refraktor o průměru 11 centimetrů a zvětšení 165x. Jih nahoře, západ vpravo. Všechny časy jsou v SEČ.
Pokud půjdete do nějakého obchodu s fototechnikou, budete ohromeni
rozmanitostí dnes nabízených filmů. Můžete zvolit jakoukoliv
citlivost od 25 do 3200 ASA. V minulosti, když jste chtěli koupit
barevný film, bylo vaší hlavní starostí (kromě citlivosti), zda
název filmu má příponu "-chrome", nebo
"-color", označující inverzní
a negativní film. Nyní ale od vás např. Fuji očekává schopnost
rozlišit filmy HG 400 a Super HG 400, Kodak zase prodává Ektachrome
125 a Ektachrome 125X. Když jsem se ptal majitele obchodu
s fotoaparáty co to "X" znamená, řekl: "Myslím, že emulze filmu má něco
e-X-tra navíc. (Ve skutečnosti má film při použití blesku nepatrněji
teplejší tóny barev.)
Znamená snad nesmírně veliké množství voleb, že dnes
fotografie rozkvétá jako nikdy před tím? Ne, snad právě opak je
pravdou... Videorekordéry téměř před dvaceti lety málem zničily
domácí kina Super-8 a digitální fotoaparáty rychle nahrazují tradiční
filmovou technologii, CCD kamery v astronomii mohou proniknout
daleko hlouběji do vesmíru než dokáží filmy. Magnetická a digitální
média se vyhnula potřebě chemického zpracovávání a nabídla tak mnoho
dalších výhod. Mohu jen žasnout nad tím, jak přebírají
vedení...
Konkurence klasické fotografie je velmi vysoká
a já nejsem přesvědčen, že je to dobré. Například Kodak vyřazuje
výrobu velkoformátových filmů a spektroskopických desek. Nejenom
astrografy, ale i velké schmidtovy komory po celém světě se právě
takto snadno mohou stát nepoužitelnými v průběhu několika let!
V současnosti CCD čip jednoduše nevyužije možností přístroje
o průměru 14 palců (cca 35,6 cm - pozn. překl.), který dokáže ostře a
nezkresleně zobrazit šest stupňů noční oblohy (podobně jako
maksutovova komora
na Hvězdárně v Úpici - pozn. překl.). Ve dvou ohledech - kapacita a
kvalita uchovávání dat - CCD nemůže konkurovat fotografii.
Možné je, že magnetofonová páska, hard disk, či CD-ROM
v nejbližší době nepřekonají skleněnou desku, neboť
magneticky uchovávaná data potřebují "omladit" každých 5 let a
CD-ROM se sám zničí za třicet. Pokud se totiž informace na těchto
médiích pravidelně nekopírují, mohou být nevratně ztraceny, nebo
nečitelné pro příští generaci počítačů se zdokonalenými datovými
formáty. Oproti tomu stříbro-halogenidová emulze, dobře ustálená a
vypraná, může být stejně kvalitní dnes jako před sto lety. Pro archivní
uschování dat (zvláště obrazů) je to téměř dokonalé a trvalé jako
tištěná kniha. Díky Gutenbergovi můžeme obdivovat knihy, které
přežily neporušené přes pět století.
Při nedávné přednášce na Observatoři Harvardské univerzity byla
ostatním shromážděným astronomům představena Martha Hazen, jenž je
kurátorkou legendárních Harvardských archivů fotografických desek
obnášejících 500 000 kusů, kdy první deska byla exponována roku 1880
a poslední přidána roku 1989. Desky byly exponovány na Observatořích
Harvardské univerzity v Massachusetts (USA), Peru, Chile a Jižní
Africe. Pokrývají oblohu od pólu k pólu s mezní hvězdnou
velikostí v rozmezí od 10 do 17
magnitud - úrodné zdroje informací pro každého, kdo potřebuje
zkontrolovat proměnné hvězdy, asteroidy, záblesky gama-záření a mnoho
dalších přechodných jevů na obloze, viditelných jindy než nyní.
V bývalém Východním Německu vytvářely ekonomické tlaky existenční
hrozbu pro obrovské sbírky Sonnebergské observatoře. Místní vláda
oficiálně plánovala rozmístění těchto 250 000 kusů fotografických
desek do jiných institucí nebo jejich naprostou likvidaci. Avšak
bouře hněvu německých astronomů a odhodlaná Mezinárodní astronomická
unie v roce 1993 zasáhla a odvrátila tak zkázu - alespoň
prozatím...
Roger W. Sinnott je zvláštní redaktor časopisu Sky & Telescope a
expert ve výrobě dalekohledů. Podle článku "Photography's precarious
future" publikovaném na WWW volně přeložil Tomáš Malý.
Ano, jsi to právě ty, ten správný člověk, který mi může pomoci. Jednoho
krásného dne jsem se probudil a zjistil, že na to moje
fotografování sám nestačím. A tak bych přivítal pár nadšenců, jež
by se mnou mohli spolupracovat na projektech, které mám do budoucna
připravené, nebo již fungují:
Testování filmů Již dlouhou dobu pátrám po barevném i černobílém filmu, nejlepším
pro záznam nádherné noční oblohy. Část jsem již udělal sám pro mou
Středoškolskou Odbornou Činnost (SOČ). Výsledky práce se již
využívají, např. ve studii Mléčné dráhy Marcela Bělíka, exponované
na letošní Expedici v Úpici.
V současné době mám k dispozici kolem 20 filmů a hodlám ještě
některé další přikupovat.
Při testování se chci především soustředit na několik faktorů:
V další části této práce je v plánu vyzkoušet dnes tak populární
hypersenzibilizaci emulze, převyvolávání speciálními vývojkami a
testování takto různě upravených filmů.
Testování objektivů Také nevíte, jaký objektiv je ten pravý pro fotografování toho či
onoho objektu? Proto by, myslím, bylo vhodné vyzkoušet objektivy
různých ohniskových délek, světelností, typů, konstrukcí i značek
přímo na hvězdné obloze. A jelikož mi tyto objektivy schází,
potřebuji některé půjčit a vyzkoušet jejich vhodnost pro
astrofotografii (chromatičnost, komu, vignetaci, mechanické
vlastnosti, chování za extrémních podmínek atd.).
Vím, že se vám budou mé plány zdát zbytečné a řeknete si:
"Vždyť
existují specializované laboratoře pro tuto práci určené!, ale je
jisté, že žádná laboratoř vám nezjistí hodnoty např. Scharzschildova
efektu dlouhých expozičních dob nebo chování a další vlastnosti
filmů, či objektivů v extrémních podmínkách, pro astrofotografii
téměř charakteristických (vlhko, teplo, chladno apod.).
Tvrdím, že nic nenahradí praktické zkoušky typu in-situ.
Sbírání informací V (nejen) této části bych dal možnost naprosto všem, kteří mají
jakoukoliv zajímavou zkušenost jak s prací v temné komoře, tak
s jinými vlastními projekty v oboru astrofotografie. Jako příklad bych
uvedl snímání povrchu Měsíce Lukášem Králem z Ostravy pomocí
videokamery (systém VHS) a amatérsky vyrobeného dalekohledu -
velmi jednoduché a jak jste mohli vidět na letošní Expedici
v Úpici, ono to
funguje! I tohle patří do astrofotografie.
Protože se nechci vázat jen na klasickou fotografii, velmi bych
uvítal i vaše postřehy z práce se CCD kamerou a podobnými exoty.
Co nabízím : A nyní přicházejí na řadu sliby.
Vše co otestujeme, vymyslíme a uděláme by mělo v horším případě
vyjít jako Rady (nejen) pro začínající astrofotografy v rámci
Expedice '98, doplňující a rozšiřující odborné přednášky. V tom
lepším případě bych chtěl udělat s vaší spolupráci
Sebrané spisy astrofotografické (mnohem obsáhlejší příručka
o obsahu několika desítek stran). Pokud by se nám vedlo opravdu
dobře, tak v současné době Marcel Bělík (který také přislíbil
pomoc) z Hvězdárny v Úpici zřizuje čistě astrofotografické
stránky na Internetu určené pro uveřejňování vašich článků, aktuálních
zpráv, fotografií, výsledků a jiných příspěvků.
Po předběžné dohodě by se mohlo využívat některých zařízení
Hvězdárny v Úpici a to především o Mikrech, Expedicích (i
zimních) nebo podle domluvy.
Závěrem: Chtěl bych poděkovat Ing. Marcelu Bělíkovi a Mgr. Jiřímu Duškovi
za podporu tohoto projektu, jejich připomínky a nápady.
V souvislosti s tím děkuji Hvězdárně v Úpici za technickou podporu
přístrojovým vybavením.
Podnětem pro toto mé počínání je naprostá absence jakékoliv
aktuální astrofotografické literatury v České republice a tedy nutná
potřeba know-how. Usnadněte proto, prosím, těm ostatním jejich těžké
začátky a pomozte mi. Díky. Kontaktní adresy:
Tomáš Malý, J. Vrby 3, 419 01 Duchcov, tel.: 0417/836 125
Marcel Bělík, Hvězdárna Úpice, pošt. schr. 8, 542 32 Úpice, tel.: 0439/932
289, fax: 0439/933 289, e-mail: obsupice@mbox.vol.cz
CCD fotometrie v Ostravě
Už delší dobu se zajímám o proměnné hvězdy a měření jejich
jasnosti, tedy o fotometrii. Až donedávna jsem měl možnost
provádět pouze vizuální fotometrii, tedy určování jasnosti okem,
což je však metoda velmi nepřesná a nespolehlivá, navíc namáhavá.
Proto, když jsem se poprvé setkal s měřením jasnosti pomocí CCD
kamery (v praxi jsem to poprvé zažil na hvězdárně v Brně),
okamžitě mě to nadchlo, neboť jsem člověk lenivý a tahle metoda
slibovala získat velice kvalitní výsledky jednoduchým způsobem
a navíc bez větší námahy (na první pohled).
Ostravská hvězdárna už delší dobu vlastní CCD kameru
(konkrétně je to SBIG ST-7), ale fotometrii s ní zatím nikdo
nedělal. Důvodů bylo více, jednak se mnoha lidem zdál postup
vyhodnocování získaných snímků proměnné hvězdy příliš složitý,
jednak kamera nebyla napevno umístěna na žádném dalekohledu,
protože nejkvalitnější přístroj naší hvězdárny (coudé refr.
150/2250) je určen pro veřejná pozorování a dalekohled ve
vedlejší kopuli (meniskas-cassegrain 150/2250) zase neměl
seřízenou montáž.
Koncem letošního léta se Tomáši Havlíkovi podařilo po dlouhém
a vytrvalém úsilí docela slušně seřídit montáž m.-cassegrainu,
a tak na ni CCD kameru napevno umístil, ovšem ne přímo na
dalekohled, ale do ohniska teleobjektivu Prakticar 5.6/500
(čočkový). Montáž se totiž bohužel nedá seřídit tak přesně, aby
bylo možno snímat přímo v ohnisku m.-cassegrainu, obrazy hvězd
ujíždějí příliš rychle. Tomáš kameru nastálo zaostřil a podařilo
se mu také vyčlenit speciálně do kopule jeden starší počítač
486, takže v jasnou noc teď stačí otevřít kopuli, spustit počítač
a kameru a může se pozorovat.
Byl konec srpna, do začátku školy mi zbývaly ještě dva týdny,
když jsme se s Tomášem rozhodli, že se naučíme to obávané
zpracování fotometrických snímků softwarovým balíkem MUNIPHOT,
stáhnutým z Internetu (tuším že ze stránek brněnské hvězdárny).
Je to asi nejlepší u nás dostupný program svého druhu (ale určitě
ne nejjednodušší).
Tomáš už měl pokusně nasnímanou proměnnou hvězdu U Cephei, a
tak jsme se jednoho večera začali učit to zpracování právě na ní.
Bylo to skutečné dobrodružství, na které budu dlouho vzpomínat.
MUNIPHOT je totiž balík programů, které se ovládají příkazy a
parametry zadávanými přímo z DOSu, a které se snímky provádějí
nejrůznější věci jako konverze do formátu FITS, dělení
flat-fieldem, vlastní proměřování snímků a mnohé jiné. Měli jsme
sice z Internetu k dispozici také návod k MUNIPHOTu, nicméně ten
se ve většině případů stával nepoužitelným, protože zřejmě každý
z programů byl jiné verze a příkazy zadávané podle návodu zjevně
nechápal. Zodpovědně mohu prohlásit, že jsem nikdy v životě
neviděl tolik různých chybových hlášení za jednu noc jako
tenkrát. Neustále jsme něco hledali v anglicko-českém slovníku,
zkoušeli jsme zadávat parametry v různém pořadí, s různými
mezerami a desítky dalších fíglů, a postupně jsme se probíjeli
dál a dál. Někdy k ránu, po osmi hodinách práce, jsme byli někde
za polovinou postupu. Mým snem nicméně bylo, pořídit nějakou "klasickou" světelnou křivku, například zákrytové proměnné hvězdy. Nějak se nám to ale nedařilo, měli jsme smůlu. Jednou jsem hvězdu při snímkování podexponoval. Podruhé jsem zase použil špatnou předpověď okamžiku minima, takže jsem přišel "s křížkem po funuse" a hvězda se už skoro neměnila. A tak nadešla poslední noc, kdy jsem mohl být na hvězdárně, protože za dva dny jsem už odjížděl studovat do Prahy. Náhodou se vyjasnilo a tak jsem učinil poslední zoufalý pokus - začal jsem snímkovat zákrytovku BX Pegasi a modlil jsem se, aby se nezatáhlo. Nebe mě vyslyšelo, a tak jsem měl po zhruba čtyřech hodinách snímání asi osmdesát snímků, které jsem začal zpracovávat a asi za hodinu byl můj sen zhmotněn na monitoru počítače - klasická světelná křivka hvězdy typu W UMa s poklesem jasnosti při zákrytu, vzestupem jasnosti zpět a znovu s poklesem do minima. Tuhle křivku zde přikládám. Hvězda se mění v rozmezí 11,0 až 11,7 mag Tímto jsem zatím s CCD fotometrií bohužel skončil, ale doufám, že v budoucnu v tom budu moci pokračovat, třeba o prázdninách. A pokud je mezi vámi, čtenáři Trpaslíka někdo s přístupem k CCD, neváhejte a vyzkoušejte si to také. Je to velké dobrodružství a výsledky za to rozhodně stojí.
Drazenův restituční zákon: Doba potřebná k nápravě situace je nepřímo úměrná času, během něhož se něco pokazí. Příklad č. 1: Slepit vázu dohromady trvá déle než ji roztřískat. Příklad č. 2: Shodit pár kilogramů trvá déle než je nabrat
Bohužel dneska žádná pozorování nebudou. Mám jich sice plný stůl,
ale čas mne natolik tlačí, že si na ně budete muset počkat až do
příštího čísla. Nicméně vězte, že se v této rubrice setkáte se
zajímavými záznamy od Petra Drengubiaka, Petra Zbončáka, Tomáše
Havlíka, Pepy Kapitána a Lukáše Krále. Mám jich tolik, že celé
příští číslo Trpaslíka bude věnované právě pozorování noční
oblohy. Do té doby se s vámi ale musím rozloučit.
Zpravodajská síť Bílého trpaslíka
Několika větama
Moc se omlouvám a sypu si na hlavu několik kilogramů popelu.
V návalu různých povinností jsem neustále odkládal vydání
tohoto Trpaslíka, až jsem málem přišel "s křížkem po
funuse". Snad mi to odpustíte. V dnešním čísle jsou
podstatné dvě věci: 1. v obálce najdete jako přílohu spisek
Pavla Gabzdyla "Měsíc v dalekohledu", který v dohledné době
několika týdnů vydá ve velkém nákladu (a v mírně odlišné
podobě) Hvězdárna ve Valašském Meziříčí. 2. Přikládám
pozvánku na naše druhé letošní Setkání. Uskuteční se
poslední listopadový týden, tedy za necelý měsíc.
Přednášející budou opět značně unikátní, doufám tedy, že se
sejdeme v hojném počtu. Abych se ještě vrátil k mému
časovému zaneprázdnění. Spolu s Rudolfem Novákem, Zdeňkem
Pokorným a "třemi G" (Grygar, Gráf, Grün) totiž dvakrát
týdně vydáváme internetové astronomické noviny. Dva dny v
týdnu jsem tudíž zcela vytížen. A nyní již drby a krátké
zprávičky. Očekávaný šestý díl Záludných otázek z
astronomie jen tak nevyjde. Podobný osud zřejmě stihne i
publikace Honzy Kyselého o kometách. Důvod? Mateřské
povinnosti jediného zaměstnance vydavatelství Paráda.
Začátkem října uplynulo čtyřicet let od startu první
kosmické družice - Sputniku 1. Kupodivu jste mohli narazit i
na pár článků v novinách a časopisech. Tou nejzajímavější
zprávou ale bylo, že francouzští a ruští studenti v rámci
oslav zkonstruovali a vypustili na oběžnou dráhu Země
(pomocí posádky stanice Mir) její kopii. Už teď
pípá nad vašimi hlavami. Právě v těchto dnech, kdy se k
vám dostává toto číslo Trpaslíka, probíhá na brněnské
hvězdárně unikátní dvojice konferencí o výzkumu proměnných
hvězd. Jaká byla najdete v dalším čísle Trpaslíka.
Stavitelé dalekohledů bude pak určitě zajímat, že v pražském
Technickém muzeu je až do konce listopadu výstava
dalekohledů Astroama 97. A nakonec - nezapomeňte se
podívat na zákryt Saturnu Měsícem a listopadové Leonidy.
Jirka Dušek
K tomuto číslu Bílého trpaslíka Vám
doporučujeme
uvařit si silný turecký jablečný čaj.
Obsah přiloženého pytlíku
nasypte do malého hrníčku
a zalijte horkou vodou
Amatérská prohlídka oblohy
Hvězdárna a planetárium Mikuláše Koperníka v Brně
si Vás dovolují pozvat na setkání
Astronomická dílna,
které se uskuteční ve dnech 28. až 30. listopadu 1997 v prostorách
Hvězdárny a planetária Mikuláše Koperníka v Brně.
Program setkání:
sobota 29. listopadu:
10:00 - 12:00 I. Křikava, Principia refractionis oculi seu de anatomia
et histologia oculi humani privatissimum cum
sectione oculi
(aneb co všechno uvidíme dloubneme-li do oka skalpelem)
12:00 - 14:00 pauza na oběd
14:00 - 16:00 D. Farinič, Internet
16:00 - 18:00 L. Král, Astronomická dílna
18:00 - 20:00 pauza na večeři
20:00 - 21:30 návštěva univerzitní kopule
neděle 30. listopadu
9:30 - 11:00 Z. Mikulášek, Základy astrofyziky
11:00 - 12:30 J. Grygar, překvapení
Kromě uvedeného programu je vyhrazen prostor také pro Vaše
příspěvky - ústní i písemné (formou vývěsek). Budete-li chtít
na setkání prezentovat své výsledky, vyplňte prosím příslušnou
část návratky.
Setkání "Astronomická dílna" se mohou zúčastnit i
nečlenové Amatérské prohlídky oblohy.
Ubytování je zajištěno v malém sále hvězdárny. Je zdarma, musíte
si ovšem s sebou přivézt
spacák a karimatku. Vážným zájemcům můžeme
zajistit, na základě domluvy, i pohodlnější ubytování (ve
hvězdárenské nocležně či
hotelu).
Součástí setkání bude množství písemných materiálů, které
dostanou všichni účastníci.
Na setkání v "Astronomické dílně" se těší
Mgr. Jiří Dušek , Rudolf Novák, RNDr. Zdeněk Mikulášek, CSc.
NÁVRATKA
adresa:
Na setkání bych chtěl přednést tento příspěvek:
Mám zájem o ubytování na hvězdárně v noci
28./29. listopadu 29./30. listopadu
Mám zájem o ubytování ve hvězdárenské nocležně, hotelu (nutné domluvit)
ano ne
Zpravodajská síť je příloha zpravodaje Bílý trpaslík, který vydává Amatérská prohlídka oblohy ve spolupráci s Hvězdárnou a planetáriem Mikuláše Koperníka v Brně.
|