:: ÚVOD
   :: IBT
   :: IAN 1-50
   :: IAN 50-226
   :: IAN 227-500
   :: RÁDIO
   :: PŘEKVAPENÍ
   :: BÍLÝ TRPASLÍK
   :: ASTRONOMICKÝ FESTIVAL
   :: BRNĚNSKÝ FOTOVÍKEND
   :: SOFTWARE

Mozilla Firebird - WWW BROWSER

Macromedia Flash - Vektorová grafika

Adobe Acrobat Reader - Prohlížee PDF souboru

 

304. vydání (4.1.2001 )

 Smutně se dívám z okna a sleduji šedivou oblohu spolu se smogem, který líně a nehybně visí nad ospalým Brnem. V této náladě si vůbec nedokážu představit, že již příští týden by se na obloze mělo odehrát nevšední nebeské představení -- úplné zatmění Měsíce. Přitom zakrytí našeho nejbližšího vesmírného souseda zemským stínem je záležitost, která i z naprosto všedního dne dokáže vykouzlit opravdu nesmrtelný zážitek. Dodnes mám proto v živé paměti zatmění z října 1986, jenž patřilo mezi má první setkání s krásami noční oblohy. Rád rovněž vzpomínám na zatmění ze srpna 1989. To jsem pozoroval v naprosté samotě z kuchyně mé sestry a mým jediným společníkem bylo tenkrát malé rádio, siluety netopýrů na měsíčním disku a chrápání souseda z vedlejšího bytu.
Úchvatné zatmění jsem ostatně zažil i 9. února 1990, díky němuž se mi podařilo do astronomie zfanatizovat Pavla Šťastného. S ním jsem později okusil snad ty nejkrásnější astronomické příhody v mém životě, včetně poznání sdružení Amatérská prohlídka oblohy a zvláště Jiřího Duška a Jeníka Hollana. Příjemné mrazení ve mně vyvolává i vzpomínka na měsíční zatmění ze září 1996, které jsem obdivoval se svými přáteli Leonem Mišem a Mariánem Urbaníkem. Zní to jako pohádka o popelce, ale první ze jmenovaných (minulý rok se stal zaměstnancem úpické hvězdárny) ještě týž den odjížděl na Sluneční seminář na hvězdárnu ve Valašském Meziříčí, kam možná brzy nastoupí Marián. Loňské zatmění z 21. ledna jsem už jako astronom-neamatér proseděl na zasněžené hvězdárně ve Valašském Meziříčí, a vysvětloval některým příchozím, že přes sněhovou vánici opravdu zatmění neuvidí.
Od mého prvního setkání s tímto neobvyklým úkazem tedy uběhlo více než čtrnáct let a já teď sedím ve své kanceláři na brněnské hvězdárně, připravuji se na pořad do planetária a píšu úvodník do IAN pro mého šéfa Jiřího Duška. Vůbec si proto odvažuji tipnout, odkud budu sledovat to příští zatmění Měsíce, v květnu roku 2003...

Pavel Gabzdyl

 

 

 

9. leden 2001: Večer, kdy zmizí Měsíc

Je úplňková noc. Krásně kulatý Měsíc se na obloze objevil ve chvíli, kdy se pod západním obzorem schovalo Slunce. Náš nejbližší vesmírný soused se dostává stále výše nad obzor a svým kouzelným svitem definitivně přebírá vládu nad nocí. Najednou se začíná u východního okraje měsíčního disku objevovat stín, který nemilosrdně ukrajuje bílý kotouč. Zhruba po hodině už celý Měsíc tone ve zvláštním načervenalém stínu. Nejedná se o zlé znamení nebes, ale o astronomický úkaz zvaný zatmění Měsíce.

 Základním předpokladem pro jeho vznik je, aby se Slunce, Země i Měsíc nacházely na jedné spojnici. Tehdy se Měsíc vnoří do kuželovitého stínu Země a my pozemšťané pozorujeme, jak se náš soused ztrácí z oblohy.

Na prvý pohled by mělo k zatměním Měsíce docházet při každém úplňku, ale ve skutečnosti je situace trochu složitější. Oběžná rovina našeho souputníka je totiž vůči oběžné rovině naší planety kolem Slunce skloněna asi o úhel 5,2 stupně a pomalu se stáčí (o 19 stupňů ročně), a proto se musí Měsíc dostat do bodu (říkáme mu uzel), ve kterém se obě dráhy protínají.

Dostane-li se Měsíc pouze do polostínu (polostínové zatmění), nevšimneme si prakticky ničeho. Abychom spatřili stopy prvního našedivělého ztemnění levého okraje, musíme si počkat, až se jeho měsíční kotouč vnoří alespoň do poloviny svého průměru. Po té, co se Měsíc zcela vnoří do plného stínu (úplné zatmění), uvidíme ve většině případů cihlově až krvavě zabarvený kotouč zlověstně zdobící noční oblohu.

Zatmění Měsíce se stejně jako zatmění Slunce opakují v periodě 18 roků a 10 dní (tzv. saros). Měsíc zemským stínem postupuje vždy poněkud severněji. V začátku cyklu tedy v jižní části stínu nastává nejprve řada částečných zatmění, následuje řada úplných zatmění a na konci cyklu nastávají opět zatmění částečná.

 Úplný stín Země vytváří sbíhavý kužel, jehož vrchol se nachází průměrně ve vzdálenosti asi 1383000 kilometrů. Ve střední vzdálenosti Měsíce od Země má tedy zemský stín průměr 9200 kilometrů, což je zhruba třikrát více, než průměr Měsíce. Působením naší atmosféry je ale tento geometrický stín poněkud pozměněn. Zemský stín je navíc zploštělý a to nejen zploštěním Země, ale i různou výškou troposféry v polárních a rovníkových oblastech.

Večer 9. ledna budeme mít příležitost toto nádherné vesmírné divadlo spatřit na vlastní oči. Úplňkový Měsíc uvidíme vycházet již krátce po 16. hodině, avšak první známky zemského stínu na něm objevíme až kolem po půl osmé, kdy začne tzv. částečné zatmění.

Nejzajímavější podívaná nastane ve 20 hodin 50 minut, kdy se Měsíc zcela utopí v nádherně zabarveném stínu (začátek úplného zatmění). Luna se z tohoto barevného zajetí vysvobodí až o hodinu později. Krátce po 23. hodině, kdy skončí částečné zatmění už bude úplňkový Měsíc vypadat téměř stejně jako jindy.

 Celý průběh tohoto zajímavého astronomického úkazu bude velmi dobře pozorovatelný z území naší republiky, záleží jen na počasí. Oblast, ze které bude pozorovatelná maximální fáze úplného zatmění ve 21 hodin 21 minut zachycuje přiložená mapka zeměkoule. Právě tak by se naše planeta jevila měsíčnímu pozorovateli, který by sledoval naši planetu zakrývající Slunce.

Na jasnosti a barvě zatmělého Měsíce se tedy bude podílet stav naší atmosféry především v okrajové části pozemského disku. Velikost zatmění v největší fázi dosáhne hodnoty 1,188 (v jednotkách měsíčního průměru). Poziční úhel vstupu Měsíce do plného zemského stínu je 324 stupňů a výstupu 41 stupňů. Úkaz patří do série saros číslo 134. Série probíhá vzestupnou fází, každé následující zatmění této série má tedy větší hodnotu velikostí, než předchozí.

Zatmělý Měsíc bude nádherným doplňkem krásných zimních souhvězdí Orióna, Blíženců a Býka, ve kterém se navíc nacházejí dva nepřehlédnutelné klenoty -- planety Jupiter a Saturn. Poblíž zatmělého Měsíce bychom měli snadno i v malém kukátku spatřit hvězdokupu M 44 (Jesličky), která je za jiných úplňkových nocí jen stěží viditelná. Velikost zatmělého Měsíce je na přiložené mapce silně nadsazena.

Nezbývá než popřát opravdu krásnou a jasnou noc, vždyť příští úplné zatmění Měsíce budeme moci shlédnout až 16. května 2003!

Pavel Gabzdyl
 

Pozorujeme a fotografujeme

Ať už v dalekohledu, pouhým okem či v hledáčku fotoaparátu, vždy patří zatmění Měsíce k nádherným astronomickým úkazům, které bychom si rozhodně neměli nechat ujít.

 Barva a jas zatmělého Měsíce
Nejkrásnějším doplňkem zatmělého Měsíce je bezesporu jeho kouzelné zabarvení. To však stejně jako jeho jas není vždy stejné. Stačí nahlédnout do starých kronik a dovíme se, že nebyla vždy barevná. Tak například o zatmění z 2. dubna 1056 se v Belgické kronice píše, že Měsíc byl téměř po dvě hodiny černý jako vyhaslý uhel.

Ztmavnutí zemského stínu zapříčiňují zvláště silné vulkanické erupce obohacující vrstvu stratosféry (výška 10 až 45 km) o aerosoly síry, které pohlcují sluneční světlo. Na základě mnohých pozorování bylo zjištěno, že tmavá zatmění nastávají i po silných meteorických rojích. Meteorický prach dokáže nejvíce atmosféru "zaneřádit" asi 30 dní po maximu roje, za 60 dní se atmosféra opět vyčistí a dosáhne normálu.

Během typického úplného zatmění poklesne jas měsíčního úplňku z -12,5 mag na -3 mag. Při velmi tmavém zatmění z prosince 1963, které způsobil výbuch sopky Mount Agung na Bali byl však Měsíc slabší než hvězdy +4 mag. Kompletní přehled úplných zatmění od roku 1990 do roku 2005 najdete na stránkách Prohlídky Měsíce.

Zabarvení a jas v okamžiku největší fáze hodnotíme pomocí tzv. Danjonovy stupnice (od jedné do čtyř, včetně desetin):

Danjonova stupnice:
0. Velmi tmavé zatmění, Měsíc je stěží viditelný, obzvlášť ve středu totality.
1. Tmavé zatmění šedé až hnědé barvy, detaily na disku jsou stěží viditelné.
2. Tmavě rudé nebo rezavé, s tmavou oblastí v centru stínu a světlejšími okraji.
3. Cihlově červené zatmění s jasně žlutými okraji.
4. Oranžové nebo bronzové, velmi jasné zatmění s namodralými okraji.

Zjistit jasnost zatmělého Měsíce není nic jednoduchého, protože jeho úhlový průměr je mnohem větší než průměr hvězd a planet, se kterými bychom mohli jeho jas srovnat. Můžeme si však pomoci pohledem do vánoční baňky nebo skrze lupu, kdy vidíme Měsíc jen jako malý jasný bod. Měsíc lze úspěšně "zmenšit" i pomocí obráceného triedru či divadelního kukátka.

Velikost a tvar zemského stínu
Proměnlivá je nejen tmavost, ale i velikost zemského stínu. Celou situaci totiž komplikuje atmosféra Země. Například výška tropopauzy je nad rovníkem asi 17 kilometrů, ale nad póly jen 9 kilometrů. To znamená, že zemský stín má zásluhou atmosféry mnohem větší zploštění, než jak by vyplývalo pouze z geometrických poměrů. Zmíněné vulkanické erupce zmenšují průměr stínu až o 15 kilometrů.

Ještě více ovlivňuje velikost stínu aktuální koncentrace ozónu. Podle modelů Ericha Karkoschky (Lunar and Planetary Laboratory) může zmenšená koncentrace ozónu zvětšit průměr stínu až o 90 kilometrů.

Velikost a tvar zemského stínu zjišťujeme měřením jeho kontaktů s vybranými místy na Měsíci. Vybraná světlá místa na měsíci najdete na mapkách (134 Kb) připravených k tomuto účelu. K dispozici je i pozorovací protokol ve formátu pdf (177 Kb).

K pozorování se hodí binary či triedry. Důležité je, abyste použili takové zvětšení, při kterém se celý měsíční disk vejde do zorného pole. Také byste se měli předem seznámit s krátery, jejichž kontakt se zemským stínem budete měřit. V žádném případě není nutné pozorovat kontakty celé stovky kráterů. I zde platí, že méně je někdy více. Jako optimální se uvádí třicet kontaktů při vstupu a stejné množství při výstupu. Do protokolu zapište čas vstupu či výstupu stínu nad daným útvarem (stačí jeho číslo), použitý dalekohled a pozorovací místo. Časy kontaktů zapisujte s přesností 0,1 minuty. U pozorování uveďte průměr objektivu použitého dalekohledu, zvětšení a pozorovací podmínky.

Zákryty hvězd Měsícem
Protože jas zatmělého Měsíce neruší svým slabým svitem hvězdy, můžeme během úplného zatmění pozorovat množství zákrytů hvězd Měsícem. Před pozorováním je však nutné zjistit zákryty, které z daného pozorovacího stanoviště budou vidět. Předpověď pro Prahu a Valašské Meziříčí, jakož i množství jiných o pozorování zákrytů hvězd Měsícem najdete opět na stránkách Prohlídky Měsíce.

Fotografujeme zatmění Měsíce
Protože je jas zatmělého Měsíce mnohem menší, než obvykle, musíme při fotografování používat delší expoziční doby a citlivější filmy, než při snímání běžného úplňku. Delší expoziční doby rovněž vyžadují stabilní montáž s pohonem. Vzhledem k tomu, že jednotlivá zatmění se od sebe velmi často liší jak svým zabarvením, tak jasem, nelze předem určit, jaké clony a expoziční doby bude třeba nastavit.

Podle některých zdrojů se doporučuje při nejjasnějších zatměních (L=4) s filmem 200 ISO, clonovým číslem 4 užít exponovat po dobu 1/2 sekundy. Na nejtemnější zatmění (L=0) pak při stejném filmu a clonovém čísle vyžadují alespoň dvouminutovou expozici. Více naleznete informací o expoziční době najedete na stránkách Freda Espenaka nebo v následující tabulce:

Expoziční doby (v sekundách) pro fotografování zatmělého Měsíce
Částečné zatmění
Úplné zatmění
ISO
f/5.6
f/8
f/11
f/2.8
f/8
f/11
100
1/60
1/30
1/15
2
15
30
200
1/125
1/60
1/30
1
8
15
400
1/250
1/125
1/60
1/2
4
8
800
1/500
1/250
1/125
1/4
2
4
Pavel Gabzdyl
 

Sopky sudičkami zatmění

Vulkanické exploze, při kterých se dostává do oblačné přikrývky naší Země obrovské množství aerosolů oxidů siřičitého skutečně velmi výrazně dokážou ovlivnit vzhled zatmělého Měsíce.

 Jeden z prvních historických záznamů o souvislosti sopečného výbuchu z tmavým zatměním pochází z 14. dubna 1642, kdy mnoho pozorovatelů shlédlo velmi tmavé zatmění. S velkou pravděpodobností ho měla na svědomí sopka Avoe, která v roce 1641 "zaneřádila" atmosféru 1641 kilometrů krychlových sopečného popela. Další tmavé zatmění z 18. května 1761 se přisuzuje výbuchu sopky Jorullo 28. září 1759.

Tambora 1815, Krakatau 1883 a El Chicón 1982
10. června 1816, Luna z oblohy úplně zmizela a bez dalekohledu nebyla vůbec pozorovatelná. Na jaře předešlého roku totiž došlo k silné erupci sopky Tambora, která do ovzduší vyvrhla 150 kilometrů krychlových prachu!

V žádném případě bychom neměli opomenout velmi tmavé zatmění ze 4. října 1884. Tehdejší pozorovatelé měli ještě v živé paměti zprávy o ničivém výbuchu sopky Krakatau ze srpna 1883. Prudké erupce rozpoutaly obrovské příbojové vlny (tsunami), které připravily o život 36 tisíc lidí na pobřeží Sumatry a Jávy. Podle některých odhadů se při katastrofickém výbuchu Krakatau uvolnilo do atmosféry asi 18 km3 popela. Oblak sopečného popela se rozprostřel po celé zeměkouli a projevil se i při zmíněném zatmění, při kterém dokonce několik očitých svědků vidělo pyramidovitý výstupek ve stínu Země.

O tom, že vulkanické události jsou skutečně sudičkami zatmění Měsíce ostatně vypovídají i případy z let 1902 a 1903, které následovaly po silné explozi sopky Mt. Pelée a St. Vincent.

Velmi tmavé zatmění Měsíce nastalo i v roce 1982, které poznamenal výbuch sopky El Chicón na jihu Mexika. Exploze šest set let dřímajícího vulkánu tehdy připravila o život 2 tisíce lidí a transportovala do výšky dvaceti kilometrů obrovské erupční mračno, pohybující se rychlostí 20 metrů za sekundu. Podle odhadů obsahoval asi sedm milionů tun oxidu siřičitého.

Pinatubo 1991
Nejsilnější sopečnou explozi dvacátého století však způsobila filipínská sopka Pinatubo počátkem roku 1991. V květnu se po zrození nové vrcholové kaldery objevil nad vulkánem stratosférický oblak sahající až do výšky 27 kilometrů, který se později rozprostřel převážně po jižní polokouli. V dubnu 1992 začaly větrné poryvy čistit rovníkovou oblast a nejhustší část oblaku se přesunula na třicátý stupeň severní šířky. Odhaduje se, že při explozi se tenkrát dostalo do ovzduší asi 20 milionů tun oxidu siřičitého.

I když k prvnímu úplnému zatmění po této silné erupci došlo až 9. prosince 1992, přesto se stalo jedním z nejtmavších a nejpodivnějších v průběhu celého dvacátého století. Podle mnohých pozorovatelů bylo zvláštní již tzv. polostínové zatmění, které obvykle nelze bez dalekohledu vůbec rozeznat. Při prosincovém zatmění se však údajně nazelenalý polostín dal rozeznat i pouhýma očima.

 Největší překvapení nastalo při úplném zatmění. Téměř všem pozorovatelům se zatmělý Měsíc zcela ztratil z oblohy. Viditelný byl až v malých dalekohledech, ve kterých se jevil jako bezbarvý kotouč.

Následující zatmění ze 4. června 1993 ukázalo, že sopečná událost z roku 1991 ještě neřekla své poslední slovo. I když bylo mnohem jasnější než z prosince 1992, nabídlo opět nevšední podívanou. Jakmile Měsíc zmizel v zemském stínu, byl opět velmi tmavý, ale již o čtrnáct minut později se začal severní a jižní okraj zjasňovat, zatímco centrální část zůstala tmavá. S postupem úplného zatmění se slabě narůžovělá jižní oblast stávala stále více jasnější.

Odlišné potemnění zatmělého Měsíce v jeho jižní a severní části bylo zcela ve shodě s rozložením oblaku po erupci vulkánu Pinatubo. Nejhustší část se totiž nacházela v severních šířkách, kde atmosféra nepropustila tolik slunečního světla a způsobila zřetelnější ztmavnutí.

Na konci listopadu 1993 došlo ještě k jednomu úplnému zatmění, které bylo pozorovatelné i z Evropy, avšak nad větší částí naší republiky sněžilo. Škoda, jednalo o totiž jedno z nejkrásnějších stínových divadel za poslední období. Zprvu to vypadalo, že bude na řadě další velmi temné zatmění, pak se ale jižní okraj Měsíce zjasnil, zatímco severní zůstal velmi tmavý. Podle mnohých svědků vypadal zatmělý Měsíc jako úchvatný prsten s diamantem. Zvláštní vzhled tohoto zatmění už pravděpodobně neměla na svědomí sopka Pinatubo, ale výbuch kamčatské sopky Bezymianny z 21. října 1993. To, že oblak popela se dostal do výšky až 15 kilometrů ostatně dosvědčují i svědectví několika astronomů amatérů, kteří nad Severní Amerikou byli v polovině listopadu svědky velmi světlých soumraků.

Pavel Gabzdyl
 

Zatmění Měsíce z Měsíce

Až bude 9. ledna večer zemský stín postupně ukrajovat úplňkovou tvář, možná vás napadne, co byste ve stejné chvíli viděli z povrchu našeho nejbližšího souseda. Jak by tedy vypadalo zatmění Měsíce z Měsíce?

 Jsme na Měsíci. Kolem nás je jen pustá, oslnivě zářící krajina. Na horizontu se rýsují pozvolné svahy impaktních kráterů -- stop po dávném bombardování kosmickými tělesy. Protože se nacházíme blízko středu polokoule, která je k Zemi přivrácena, vidíme oslnivé Slunce téměř přímo nad hlavou. Obloha nad námi je přitom temná jako nejčernější samet, na kterém se třpytí úžasné množství hvězd -- paradox, který má na svědomí nepřítomnost atmosféry.

Hvězdy vytvářejí stejná souhvězdí jako na Zemi, neboť vůči vzdáleným hvězdám jsme změnili svou polohu jen nepatrně. Naše Země, jejíž úhlový průměr je čtyřikrát větší než měsíční při pohledu ze Země, je nyní v těsné blízkosti oslnivého Slunce. Zatímco Měsíc je v těchto chvílích při pohledu ze Země ve fázi úplňku, Země je ve fázi přesně opačné -- v novu. Naše planeta zpravidla mine naši hvězdu, ale tentokrát tomu tak není. Temný disk Země totiž začne Slunce pomalu ukrajovat.

 Na Měsíci bychom viděli, že ze Slunce se postupem času stává stále užší srpek, který je na okraji zemského disku viditelný i v době, kdy už skutečné Slunce zmizelo za temným diskem Země. Obdivuhodný světelný prstenec se brzy objevuje i na opačné straně pozemského disku a ve chvíli maximální fáze vytváří nádherný a svítící kroužek. Úžasná ale musí být i barva celého výjevu: Sluneční paprsky procházející atmosférou se lámou nejvíce v modré a fialové barvě, v červené procházejí bez citelných ztrát. Tak dochází k tomu, že prstýnek má červené či naoranžovělé zabarvení.

V době zatmění se okolní měsíční krajina obléká do zvláštního červenavého a někdy i mírně nazelenalého či namodralého zabarvení. Vše se odehrává ve zcela tichém a opuštěném světě Měsíce, kde není nikoho, kdo by celou krásu mohl pozorovat a popsat.

Pavel Gabzdyl
 

© INSTANTNÍ ASTRONOMICKÉ NOVINY
...veškeré požívání a reprodukce se souhlasem
redakce...