| |||
|
Týdeník věnovaný aktualitám a novinkám z fyziky a astronomie. | |||
|
O převeliké nepatrnosti
Ivan Havlíček
Obrázek kulatého světa ze spisu Tractatus de Sphaera, jenž sepsal a roku 1230 vydal profesor pařížské university Johannes de Sacrobosco. Zdroj: Wiki
Většina z nás celý život prochodí po zemi. Křídla nám nenarostla, létat umíme jen v létadlech, která se někteří z nás naučili stavět. Čím výše se nám podaří nad povrch Země vystoupat, tím rozlehlejší kus krajiny se nám až k obzoru ukáže. Svět je pro nás tak velký, jak se nám jeví, jak ho umíme vnímat. Obvykle ale vnímáním myslíme jen vidění, protože zrak je pro většinu lidí nejběžnější smysl, jímž si přivlastňují svět. Ve škole jsme se dozvěděli, že Země je kulatá, ale jen málokdo to někdy viděl na vlastní oči. Přitom kulatost Země je občas vidět odkudkoliv přímo na obloze. Stačí jen vědět, kdy a kam pohlédnout. Ještě méně obvyklé je ale vědomí velikosti. Věci vypadají různě veliké v závislosti na vzdálenosti, ze které se na ně díváme. Velikost či rozlehlost nabývají smyslu jedině srovnáním. A se Sluncem nebo Zemí je tomu stejně tak. Evidentně kulatá se Země jeví jen kosmonautům, z nichž jen někteří se při programu Apollo mohli podívat na Zemi z takové dálky, až se jim vešla celá do jednoho okna kosmické lodi nebo na jedno filmové políčko. Vnímat kulatost Země, nebo umět její velikost porovnat s rozlehlostí okolního vesmíru, vyžaduje velkou představivost. V dobách před lety do vesmíru bylo tohle vše jen fantazií podepřenou jednoduchými geometrickými výpočty. Dnes můžeme tyto fantastické obrazy a odhady porovnávat se skutečností zprostředkovanou nám kamerami strojů cestujících sluneční soustavou.
Jednoduchá úvaha a názorné zobrazení průběhu zatmění Měsíce. Země vrhá stín odpovídající jejímu tvaru. Kdyby byla čtverhranná, trojúhelníková, nebo šestiboká, její stín na Měsíci by tomuto vzezření odpovídal. Jelikož stín je kruhový, musí mít i Země kulatý tvar. Úvaha a ilustrace pocházejí z Kosmografie Petra Apiana vytištěné v roce 1524. Zdroj: OBSPM.
|
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. 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). Apollo – americký program pilotovaných vesmírných letů probíhající v letech 1961 až 1972 a současně název kosmické lodi, která dopravila člověka na Měsíc. Vyvrcholením bylo přistání člověka na Měsíci (Apollo 11, Neil Armstrong, 20. 7. 1969). K cestě na Měsíc byla používána dosud největší nosná raketa Saturn V. Astronauté posledních misí využívali k pohybu po povrchu Měsíce speciální motorové vozítko. |
Kulatost Země zřetelná při zatmění Měsíce. Zemský stín se promítá na povrch Měsíce a tvar stínu odpovídá tvaru tělesa, jímž je stín vržen. Vzhledem k poměru vzdálenosti mezi Měsícem a Zemí a vzdálenosti mezi Zemí a Sluncem, což činí zhruba 1/390, je možno porovnáním zakřivení stínu Země s velikostí Měsíce odhadnout také skutečný poměr mezi velikostí Země a Měsíce. Na snímku je zatmění ze dne 15. června 2011 vyfotografované na hvězdárně ve Zlíně. Velikost Měsíce na zemském nebi činí zhruba polovinu úhlového stupně. Tato velikost se mění se změnou vzdálenosti Měsíce od Země a je rozdíl mezi největším Měsícem v přízemíPericentrum – bod na eliptické dráze kolem centrálního tělesa, který je tomuto tělesu nejblíže. Pro Slunce se používá výraz perihélium, pro Zemi perigeum, pro Měsíc periluna, pro Jupiter perijovum, pro Saturn perikronum, pro Mars periareion a pro hvězdu periastrum. (33´28,8") a nejmenším v odzemíApocentrum – bod na eliptické dráze kolem centrálního tělesa, který je tomuto tělesu nejdále. Pro Slunce se používá výraz afélium, pro Zemi apogeum, pro Měsíc apoluna, pro Jupiter apojovum, pro Saturn apokronum, pro Mars apoareion a pro hvězdu apoastrum. (29´23,2").
Zeměkoule z oběžné dráhy kolem Měsíce vyfotografovaná na 70 mm široký barevný film kamerou Hasselbladt posádkou Apolla 17. Krom části lunárního modulu je za jeho tryskami zřetelný také povrch Měsíce. Na Zemi se díváme ze vzdálenosti cca 370 tisíc kilometrů a na měsíční obloze je Země velká zhruba 1,9°. Zdroj: USRA, USRA.
Pohled na planety sluneční soustavy z vnitřní části, zhruba z polohy oběžné dráhy Merkuru. Obraz byl pořízen v listopadu 2010 americkou sondou MessengerMESSENGER – sonda NASA, která zkoumala planetu Merkur. Startovala v srpnu 2004, v letech 2006 a 2007 prolétla dvakrát kolem Venuše. Kolem Merkuru poprvé prolétla v lednu 2008. Další průlety proběhly v říjnu 2008 a září 2009. V březnu 2011 byla navedena na oběžnou dráhu kolem Merkuru a od té doby prováděla komplexní měření. Název sondy je zkratkou z anglického MErcury, Surface, Space ENvironment, GEochemistry, and Ranging. Sonda ukončila svou činnost 30. dubna 2015 řízeným pádem na povrch planety. . Jde o panoramatickou skládanku v úhlu širokém přes 260°. Každý jednotlivý snímek byl exponován po dobu 10 sekund. Měsíce Jupiterovy a také zemský Měsíc jsou dobře patrny. Uprostřed mezi Neptunem a Martem je zřetelná část Mléčné dráhy. Zdroj: JHUAPL.
Poloha sondy Messenger při snímkování sluneční soustavy
3. listopadu 2010.
Zdroj:
JHUAPL.
Snad nejznámější „rodinný portrét“ sluneční soustavy pořízený 14. února 1990 sondou Voyager 1Voyager – dvojice sond NASA, která startovala v roce 1977 pomocí nosných raket Titan/Centaur. V roce 1979 proletěly obě sondy kolem Jupiteru, v roce 1980 (Voyager 1) a 1981 (Voyager 2) kolem Saturnu. Voyager 2 pokračoval dále k Uranu (1986) a Neptunu (1989). Obě sondy se zásadním způsobem zasloužily o poznání Sluneční soustavy a dnes jsou nejvzdálenějšími objekty, které lidstvo vyslalo do vesmíru. ze vzdálenosti 6,4 miliard kilometrů (43 AUAU – astronomická jednotka (Astronomical Unit), původně střední vzdálenost Země od Slunce, v roce 2012 ji IAU definovala jako 149 597 870 700 m přesně a změnila zkratku z AU na au. Astronomická jednotka se používá především pro určování vzdáleností ve sluneční soustavě, pro přibližné odhady postačí hodnota 150 milionů kilometrů.) a 32° nad rovinou ekliptiky. Snímek je seskládán z 60 políček a jde o obraz, který byl pořízen z největší vzdálenosti, do níž se dosud podařilo kameru vyslat. Zdroj: NASA.
Prostorový diagram rozmístění planet při pohledu z Voyageru 1 v únoru 1990.
Zdroj:
NASA.
Saturn spolu s Martem, Venuší, Zemí a Měsícem na snímku ze sondy CassiniCassini – meziplanetární sonda NASA, ESA a ASI (Italská kosmická agentura) určená k průzkumu Saturnu. Startovala z Cape Canaveral 15. října 1997, k Saturnu dorazila 30. června 2004. Celková hmotnost Cassini (včetně paliva a pouzdra Huygens) při startu byla 5 600 kg. Vyvrcholením mise bylo měkké přistání pouzdra Huygens na povrchu Saturnova měsíce Titanu dne 14. ledna 2005. Sonda byla pojmenována podle italského matematika a astronoma Giana Domenica Cassiniho (1625-1712). Podle tohoto vědce je pojmenována i část Saturnových prstenců, tzv. Cassiniho dělení. Mise byla ukončena 15. září 2017 řízeným pádem sondy do atmosféry planety. ze dne 19. června 2013. Sonda prolétá stínem Saturnu, Slunce tedy nepřesvětluje okolí planety a oproti prstencům jsou na snímku zřetelně zachyceny slabě svítící hvězdy, planety a drobné měsíce. .Zdroj: NASA.
Stratosférický seskok. Felix Baumgartner vystoupal v gondole zavěšené pod stratosférickým balonem naplněným héliem dne 14. října 2012 do výšky kolem 39 kilometrů a skočil odtud dolů. Stratosféra je vrstva ovzduší od 11 do 50 km, při seskoku parašutista překonal rychlost zvuku a v nízké výšce nad zemí svůj pád zbrzdil padákem. Na snímku jsou díky širokoúhlým kamerám vidět nízko při obzoru světlé hustší spodní vrstvy atmosféry. Povrch země je zobrazen v podrobnostech odpovídajících vzdálenosti, ze které je snímán. Zdroj: Redbullstratos.
Odkazy
