Hlavní stránka > Ohlédnutí za velkým americkým zatměním Slunce

Ohlédnutí za velkým americkým zatměním Slunce

Banner -

Přednáška, která proběhla na prostějovské hvězdárně 26. dubna 2018, byla výjimečná. Přednášeli totiž hned dvě osobnosti - prof. RNDr. Miloslav Druckmüller, CSc. a Mgr. Jana Hoderová, Ph.D. Návštěvníci měli během večera možnost seznámit se jednak se zatměním Slunce, jako přírodním jevem, shlédnout některé unikátní a doposud nepublikované zajímavé obrazy sluneční koróny a také si vyslechnout zajímavosti z průběhu samotné expedice za úplným zatměním Slunce, které proběhlo v loňském roce v USA.

 

Přednáška

Přednáška Miloslava Druckmüllera a Jany Hoderové se těšila zaslouženému zájmu.

 

Poprvé v životě měl prof. Druckmüller příležitost spatřit úplné zatmění Slunce v roce 1999 v Maďarsku. Fotografiemi, které během tohoto úkazu pořídil, byl však zklamán. Rozhodl se proto během několika zimních večerů tyto obrazy vylepšit, ale tato práce se mu nakonec protáhla na více než 18 let! Výsledky kterých dosáhl jsou ovšem jedinečné. V retrospektivě svých expedic za slunečními zatměními nám ukázal, že v životě mnohdy rozhodují i náhody. Díky náhodě se například seznámil s výrobcem špičkových profesionálních astronomických dalekohledů a montáží – majitelem firmy Astelco, Peterem Aniolem, nebo s profesorkou Shadií Habbal, vedoucí slunečního oddělení havajské univerzity. Zatím poslední úplné zatmění Slunce, tzv. „Great american eclipse“ proběhlo 21. srpna 2017 v USA. Pozoruhodné je, že prakticky všechny obrazy tohoto bezesporu nejvíce sledovaného zatmění v historii, které byly publikované v odborných časopisech, nepocházejí od Američanů, ale z dílny prof. Druckmüllera.

Pracovníci havajské univerzity již s velkým časovým předstihem vybrali celkem 5 pozorovacích míst, vzhledem k dlouhodobé předpovědi počasí, všechna v západní polovině USA. Nejdůležitější místo, s předpokladem nejlepšího počasí, se nacházelo v Oregonu, nedaleko od města Mitchell. Bylo zde proto soustředěno nejlepší možné technické vybavení a zde také prováděla svá pozorování skupina vedená Shadií Habbal, ke které patřili rovněž Miloslav Druckmüller a Peter Aniol. To, že pozorování z tohoto místa nakonec proběhlo úspěšně, bylo ovšem doslova dílem náhody. Nedaleko pozorovacího místa zuřily rozsáhlé požáry a po příjezdu se zdálo, že pozorování nebude vůbec možné provést. Přes hustý dým se Slunce jevilo jen jako krvavě červená koule. Naštěstí se dým v den pozorování do značné míry rozešel, takže pozorování nakonec proběhlo úspěšně a výsledky byly skvělé. Díky perfektnímu seeingu a špičkovým fotoaparátům Nikon D810, byly pořízeny snímky sluneční koróny s nejvyšším rozlišením v celé historii pozorování slunečních zatmění! Skupina Jany Hoderové vyrazila na lokalitu poblíž vrcholu více než 3300 metrů vysoké hory Whiskey Mountain. Velká nadmořská výška na jednu stranu slibovala výbornou kvalitu obrazu Slunce, na druhou stranu ovšem vykoupenou komplikacemi s dopravou těžkých astronomických přístrojů na místo a absencí elektrické přípojky. Přístroje však byly vyneseny na hřbetech koní a elektřinu se štěstím poskytly akumulátory živené slunečními panely.

Druhá část přednášky byla teoretická. Prof. Druckmüller nám vysvětlil, proč je vlastně sluneční koróna bílá. Toto vysvětlení však není vůbec jednoduché a profesoru Druckmüllerovi je nutno vyseknout poklonu za to, že relativně složité jevy dokázal posluchačům přiblížit přístupnou formou. Světlo koróny vzniká rozptylem světla ze sluneční fotosféry na volných elektronech. Ze vzorce totiž vyplývá, že přestože mají elektrony mnohem menší hmotnost než protony, mají kupodivu přibližně 3,5 milionkrát větší účinný průřez, takže se světlo rozptyluje především na nich! Na rozdíl od fotosférického světla ovšem chybí světlu přicházejícímu z koróny spektrální čáry. Ty jsou rozmazány vlastními rychlými chaotickými pohyby elektronů, v řádu desítek až stovek kilometrů za sekundu, ve velmi řídkém koronálním plazmatu! Odtud tedy pochází název K-koróna (kontinuální koróna). Tímto způsobem nám elektrony krásně vykreslují indukční čáry složitého magnetického pole Slunce. Prof. Druckmüller nám navíc ukázal, že tvar indukčních čar lze dnes dokonce docela dobře předpovídat do budoucnosti na základě tzv. magnetogramů.  Potvrdila se totiž pěkná shoda skutečného obrazu koróny, pozorovaného během zatmění, s asi jeden měsíc starou syntetickou předpovědí vypočtenou Dr. Zoranem Mikičem.

 

Bílá koróna

Bílá sluneční koróna. Díky naprosto perfektnímu seeingu se podařilo získat výjimečně ostré obrazy, limitované již pouze vlastními pohyby koróny během fotografování. Sesazení obrazů Slunce z jednotlivých snímků je provedeno s přesností lepší než jeden pixel, takže nejslabší hvězdy, které je možné najít, mají jasnost menší než 13. magnitudu, přičemž některé se nachází i velmi blízko Slunce! Tento obraz vznikl jako kompozice 161 snímků pořízených dvěma identickými přístroji - fotoaparáty Nikon D810 s objektivy o ohniskové délkce 800 mm. (pro větší rozlišení klikněte na obrázek)


Další oblastí výzkumu prováděného při slunečním zatmění je sledování tzv. E-koróny (emisní koróny). V tomto případě se nejedná jen o rozptýlené světlo z fotosféry, ale o nesmírně slabé světlo, které ve sluneční koróně přímo vzniká. Světlo této koróny bylo poprvé detekováno již v roce 1869 pomocí tzv. „bezštěrbinového spektrografu“. Nejprve se soudilo, že by se mohlo jednat o objev nového prvku, podobně jako v případě „slunečního plynu“- hélia. Dostal dokonce název Coronium, ovšem skutečnost se nakonec ukázala mnohem složitější. Trvalo 80 let, než se přišlo na to, že se jedná o 13x ionizované železo. Ovšem s tímto vysvětlením se vyjevila záhada ještě mnohem větší, než byla ta původní… K takovéto ionizaci železa dochází totiž při teplotě řádově 2 milióny °C!!! Je možné, že by mohla být sluneční koróna tak horká? A pokud ano, co a jak ji ohřívá? K řešení této záhady pomáhají dnes přístroje schopné detekovat v koróně určité jednotlivé prvky. Ovšem zejména je potřeba uvědomit si v této souvislosti rozdíl mezi kinetickou teplotou, termodynamickou teplotou a teplotou, resp. energii, při které vzniká určitý iont, který pak díky okolnímu téměř absolutnímu vakuu již v podstatě nemá šanci znovu rekombinovat. Pokud se týká pojmu „teplota“, jedná se o zmatení všech těchto pojmů dohromady a to dokonce ve středoškolských učebnicích! Zmíněné „teploty“ totiž nejsou ekvivalentní a problém ohřevu koróny je tím pádem špatně definován. Veliký úspěch v této souvislosti slavil názorný myšlenkový experiment popisující, zda je v koróně opravdu pocitově horko – pokus o vyslání brněnského korónauta" do sluneční koróny, kdy jsme sledovali jeho stav těsně před jeho ionizací :-). Pokud si odmyslíme ohřívání korónauta způsobené infračerveným zářením samotného Slunce, zjistíme, že i v „několik miliónů °C horké koróně“ je vlastně „těžká klendra“…

 

FeX_FeXIV

Slunce v čáře devětkrát a třináctkrát ionizovaného železa. Tento obraz vznikl jako kompozice 287 snímků kalibrovaných pomocí asi 3500 dark-framů a flat-fieldů pořízených šesti různými přístroji. (pro větší rozlišení klikněte na obrázek)

 

Na závěr přednášky nám prof. Druckmüller ukázal první výsledky práce ukazující rozložení iontů v koróně. V dřívější době bylo k pořízení této mapy nutné speciální vybavení v ceně mnoha miliónů, ale tým prof. Druckmüllera nyní testuje novou metodu využívající běžnou digitální zrcadlovku se speciálním filtrem v cenové hladině řádově několika desítek tisíc korun!

Velké americké zatmění 2017 bylo zřejmě poslední, z dlouhého výčtu zatmění, kterého se prof. Druckmüller účastnil jako člen týmu havajské univerzity. Na jeho práci však navazují jeho šikovní kolegové z FSI VUT Brno, Jana Hoderová, Pavel Štarha a další. Na příští zatmění, které bude příští rok viditelné z jeho oblíbených And, se již chystá vyjet nezávisle na vědeckých týmech. Tak mu přejme dobré počasí a ať si tento nejkrásnější astronomický úkaz do sytosti vychutná. Zaslouží si to. Těch několik málo prchavých okamžiků, kdy je Slunce skryto za naším nejbližším kosmickým sousedem totiž profesionální astronomové, provádějící odborná pozorování, prožívají v naprostém stresu a nemají ani chviličku čas, aby zvedli své zraky k nebesům a pokochali se tím úchvatným divadlem nad svou hlavou.

Internetové stránky prof. Miloslava Druckmüllera s popisem a obrazy zatmění Slunce v USA můžete najít na adrese: http://www.zam.fme.vutbr.cz/~druck/eclipse/Ecl2017u/0-info.htm .

 

Pozorování po přednášce

Po přednášce se mohli zájemci potěšit pohledem na členitou krajinu dorůstajícího Měsíce.

 

Miloslav Druckmüller se svou ženou Zuzanou a Jana Hoderová na prostějovské hvězdárně.

 
{"prihlaseny":0,"jazyk":"1","povinne":"Povinn\u00e1 polo\u017eka","neopravnen":"Nem\u00e1te opr\u00e1vn\u011bn\u00ed k proveden\u00ed po\u017eadovan\u00e9 operace. Ov\u011b\u0159te jestli je va\u0161e p\u0159ihl\u00e1\u0161en\u00ed st\u00e1le aktivn\u00ed a sv\u00e1 p\u0159\u00edstupov\u00e1 pr\u00e1va.","ok":"OK","storno":"","ano":"Ano","ne":"Ne"}
http://www.hvezdarnapv.cz/
http://www.hvezdarnapv.cz/ohlednuti-za-velkym-americkym-zatmenim-slunce
Během minut dojde k vašemu automatickému odhlášení ze systému. Potřebujete více času?
Z důvodu dlouho trvající nečinnosti jste byl automaticky odhlášen ze systému