Seznamte se s magnetary 
Slané stopy ve věčném ledu? 
Galileo coby hračka od Mattela 
Zářivé kontinenty, temné oceány 
Věda v Hollywoodu  
 
 
  
Kresba NASASeznamte se s magnetary 
 
Sherlock Holmes říká, že "když vyloučíme všechny možnosti, pak ať nám zůstane cokoli, musí to být pravda." Můj přítel Leoš Ondra na jedné ze svých přednášek uvedl, že dělení objektů na různé typy je v astronomii docela legrační věc. Objevíte-li jeden unikátní objekt, máte založeno na novou kategorii. Když jsou známy dva, mluví se o ní jako o hotové věci, a jestliže přibude třetí, dostane se tato třída i do učebnic. K tomu lze dodat ještě výrok Mirka Plavce, že "když se podíváte na jakýkoli kosmický objekt trochu podrobněji, zjistíte, že je naprosto unikátní a nemá obdoby". Stejně tak je tomu i s novým typem neutronových hvězd, tzv. magnetary. Jsou totiž známy tři exempláře. 
 
Podívejme se nejdříve na obyčejné neutronové hvězdy. Jejich existenci předpověděl ve čtyřicátých letech tohoto století Lev Davidovič Landau. Upozornil na to, že kdybychom soustředili na jednom místě neutrony o celkové hmotnosti Slunce, vzniklo by ohromné jádro, které by drželo pohromadě vlastní gravitací. Co do velikosti by však bylo miniaturní, v průměru by nemělo více než dvacet kilometrů. Jeho hustota by naopak byla nesmírně velká. Dlouhou dobu astronomové neutronové hvězdy hledali neúspěšně, v sedmdesátých letech však byly ztotožněny s pulsary -- rychle pulzujícími rádiovými zdroji. 
Proč neutronové hvězdy blikají? Odpověď najdete v tzv. majákovém modelu. Tento typ objektů má neobyčejně silné magnetické pole. V okolí magnetických pólů, které nesouhlasí s rotačními, jsou urychlovány nabité částice do vysokých energií. Vznikají tak dva kužele radiového záření. Jestliže nás během otáčení hvězdy svazek záření zasáhne, pak pozorujeme krátký impuls (zpravidla v radiovém oboru, někdy i ve viditelném, rentgenovém a gama). Na podobném principu ostatně pracují i výstražné majáky. 
Rádiové záření ale způsobuje zpomalování rotace pulsaru. Jakmile se totiž neutronová hvězda zformuje -- tak se stává po explozi supernovy (pulsar není ničím jiným než zkolabovaným jádrem velmi hmotné hvězdy), otáčí se až tisíckrát za vteřinu. S tím, jak pulsar vysílá, snižuje se jeho rotační energie, za pár desítek tisíc roků se zastaví a přestane vysílat. 
 
Kresba NASA/IAN
 
Pátého března roku 1979 detektory gama záření umístěné na devíti sondách rozprostřených po sluneční soustavě (mj. Venera 11 a 12) zaznamenaly nápadný záblesk. Byl pouze dvě desetiny sekundy dlouhý, jeho energie byla však stejná jako uvolní Slunce za jeden rok. Poté následovalo asi dvě stě sekund méně intenzivního záření měnící se s periodou osm sekund (viz přiložený graf). Za původce záblesku byl označen zbytek po explozi supernovy ve Velkém Magellanově oblaku označený N49. 
Problém byl ale v tom, že věk N49 se odhaduje na několik tisíc let, což rozhodně nekorespondovalo s osmisekundovou periodou, tak typickou pro mnohem starší neutronové hvězdy. 
Záhada se stala středem pozornosti v roce 1986, kdy astrofyzikové na setkání ve francouzském Toulouse oznámili, že nalezli další dva podobné objekty. Každý byl zdrojem opakovaných gama záblesků (většina běžně pozorovaných gama záblesků je jedinečných). Vznikla tak přezdívka "Měkké gama opakovače" (angl. Soft Gamma Repeaters, zkr. SGR). 
 
5. brezna 1979 (University of Texas)
 
Objekt spojený se zbytkem N49 dostal označení SGR 0526-66 (číslo vyjadřuje jeho polohu na nebi). Nové dva pak SGR 1806-20 (souhvězdí Střelce) a SGR 1900+14 (Orel). Zatímco první se nachází ve Velkém Magellanově oblaku, další dva patří do naší Galaxie (první leží asi 45 tisíc světelných let daleko). 
V listopadu 1996 zařízení BATSE na palubě Comptonovy observatoře zjistilo, že SGR 1806-20 opět ožil. Na zdroj se vzápětí podívala i známá družice RXTE. Během čtrnáctí dnů se tak získalo dostatečné množství materiálu umožňující odhalit pravou tvář "Gama opakovačů". 
V této fázi nastal čas podívat se i na některá starší měření provedená japonskou observatoří ASCA. Také zde byl SGR 1806-20 objeven. Překvapením však bylo, že se perioda záblesků během necelých čtyř let snížila o osm tisícin sekundy (přesně o 0,0026 s/rok). Zdá se to málo, ve světě pulsarů se však jedná o hrozivě velikou hodnotu. 
Tehdy se poprvé objevila myšlenka, že SGR jsou tzv. magnetary -- teoreticky předpovězenými neutronovými hvězdami s nesmírně silným magnetickým polem. Po vyloučení všech ostatních možností nezbylo, než říci ano. Animace NASA/IAN 
Pro srovnání magnetické pole Země má magnetickou indukci 0,00006 tesla. V laboratořích jsme schopni vyrobit pole o síle sto teslů, což je pořád zanedbatelně málo oproti normálním radiovým pulsarům, jež mají magnetickou indukci kolem stovek milionů teslů. Magnetary jsou však ještě lepší, obklopuje je pole o indukci 80 miliard teslů. (Kousíček železa by byl na povrchu přidržován silou asi 150milionkrát větší, než gravitací na Zemi.) Teplota hvězdy se za těchto podmínek udrží na hodnotě kolem deseti milionů stupňů Celsia a povrch může být intenzivním zdrojem rentgenového záření. 
Nesmírně silné magnetické pole u magnetarů občas způsobuje mírné zvrásnění (snad i praskání) kůry neutronové hvězdy. Takové "hvězdotřesení" pak doslova napumpuje energii do tenké atmosféry obklopující hvězdu a dává za vznik pozorovaným gama zábleskům. Perioda rotace magnetaru se tímto způsobem za necelých deset tisíc let zvýší až o deset sekund. (Detailní informace o magnetarech najdete na stránkách University of Texas.) 
 
Zdá se, že zcela stejným typem objektů jsou i anomální rentgenové pulsary, kterých je dosud známo šest. Ať tak či onak, magnetary musí být nesmírně vzácné. Odhaduje se, že taková neutronová hvězda vznikne jednou za několik tisíc let. Běžná neutronová hvězda přitom v naší Galaxii vznikne jednou za sto let. 
 
Jiří Dušek
(Podle zpráv NASA, časopisu Nature a poznámek dr. Z. Mikuláška)
 
 
  
Slané stopy ve věčném ledu? 
 
Snímky zaslané v minulých dnech sondou Galileo se přidaly k indiciím naznačujím, že pod ledovým krunýřem Europy, jednoho z velkých měsíců Jupiteru, může existovat teplé, slané moře. 
James Crowley, Gary Hansen a další jejich spolupracovníci publikovali minulý týden v časopisu Science studii, ve které tvrdí, že na povrchu rozlámané kůry Europy existují oblasti, jejichž slané složení odpovídá oblastem s podobným složením na Zemi. Na přiloženém snímku vidíte v umělých barvách malou část měsíce. Modré oblasti ukazují místa, s velkou koncentrací ledu, zatímco červené jsou na led chudé. Odborníci přitom předpokládají, že červený pás táhnoucí se přes portrét je bohatý na minerály. Mohly se zde usadit po odpaření či vysublimování vody, která se dostala skrz ledovou krustu z nitra Europy. Obdobné stopy jsou po celém povrchu měsíce. Hansen odhaduje, že případný oceán představuje dvacet až třicet procent Europy. 
Samozřejmě, že slané stopy nejsou přímým důkazem o existenci vodního oceánu pod ledovým krunýřem měsíce. Existují však další indicie, jako například polámané, posunuté a opět spojené ledové kry, tak podobné krám v okolí severního pólu naší planety. O existenci možné života lze pak jenom spekulovat. 
 
Jiří Dušek
(Podle zpráv na Internetu)
 
Jeden z několika snímků pořízených sondou Galileo, které byly minulý týden dány k dispozici široké veřejnosti. Najdete na něm nápadnou tmavou skvrnu, která je vlastně rozsáhlým údolím. Jasně to ukazují srázy a terasy na západě (vlevo). Temný odstín má usazený materiál, který mohl být původně tekutý či v podobě rozbředlého sněhu. Na obrázku je patrno je několik málo kráterů, jež vznikly dopadem malých těles -- některé z nich jsou opět vyplněny tmavým materiálem. Nejmenší detaily mají velikost asi padesát metrů. Snímek pořídila sonda Galileo 29. března tohoto roku ze vzdálenosti necelých dva tisíce kilometrů. Kliknutím jej získáte v plném rozlišení. (Foto NASA)
 
  
Galileo coby hračka od Mattela 
  
Známá firma Mattel Inc. nezaplavuje svět pouze panenkami Barbie a jejím přítelem Kenem. V minulých dnech například podepsala licenční smlouvu s Jet Propulsion Laboratory na výrobu modelu úspěšné sondy Galileo. 
Mattel plánuje uvést stavebnici na trh začátkem příštího roku. Součástí bude i atmosférické pouzdro, které před třemi roky sestoupilo do atmosféry Jupiteru, a jedna z pozemních antén, pomocí níž se sondou komunikujeme. Nejedná se o první případ kosmické hračky. Minulý rok stejná firma prodávala model Mars Pathfinderu a vozítka Sojourner (viz snímek). Jak známo, po omezené sérii se jenom zaprášilo. 
Sonda Galileo startovala v roce 1989 a největší planety sluneční soustavy dosáhla 7. prosince 1995 (tehdy také sestoupilo atmosférické pouzdro). Během dvouleté, tzv. primární mise, studovala Jupiter a čtyři jeho největší měsíce. Nyní pokračuje, opět dvouletá, rozšířená mise zaměřená především na ledovou Europu. Anténa, která bude součástí stavebnice, je modelem Deep Space Network, celosvětové sítě tří pozemních stanic ve Španělsku, Austrálii a kalifornské Mojavské poušti. Slouží jednak ke komunikaci s meziplanetárními sondami, jednak se využívá při některých radioastronomických pozorováních. 
  
Jiří Dušek
(Podle zpráv NASA)
 
 
  
Zářivé kontinenty, temné oceány 
 
Zářivé kontinenty, temné oceány -- tak lze ve zkratce charakterizovat první výsledky zařízení "Lighting Imaging Sensor" (zkr. LIS) provozovaného pod patronací NASA úřadem Global Hydrology and Climate Center v americkém Huntsville. 
Toto zajímavé zařízení je součástí americko-japonské meteorologické družice TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission), která je také vybavena mikrovlnným zobrazovacím zařízením, senzorem viditelného a infračerveného záření a radarovým zařízením pro měření srážek. Detektor atmosférických záblesků tvoří CCD kamera ve spojení s několik filtry. Umožňuje tak sledovat světelné záblesky ve dne i v noci a dokonce i mezi mraky. Spolu s dalšími přístroji na sondě tak slouží ke studiu vztahu mezi blesky a strukturou jednotlivých bouří. 
Sonda TRMM startovala 27. listopadu loňského roku. Během prosince a ledna pak bylo devadesát osm procent veškerých blesků pozorováno právě nad kontinenty. Tento zajímavý výsledek souvisí s výrazně větším vertikálním prouděním nad pevninami. Důsledkem je vznik většího množství ledových částic, které jsou jakýmisi katalyzátory pro blesky, a tedy mnohem většího počtu bouřek. 
 
 
Na horním obrázku (typický výsledek detektoru atmosférických záblesků) jsou zachycena měření provedená 9. března 1998 při průletu satelitu nad Floridou. Bouře, které se nad tímto americkým státem přehnaly, jsou evidentní. Spodní celosvětová mapa zahrnuje výsledky prvních tří měsíců provozu senzoru. Čím červenější oblast, tím více bylo pozorováno blesků. Dráha TRMM je taková, že pokryje oblasti pouze třicet pět stupňů severně a jižně od rovníku. (Kresby NASA/Marshall Space Flight Center) 
 
Jiří Dušek
(Podle zpráv na Internetu)
 
 
  
Věda v Hollywoodu 

Možná si ještě vzpomenete na 11. března tohoto roku. Brian G. Marsden z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics oznámil, že asi dvoukilometrová planetka 1997 XF11 proletí v roce 2028 necelých padesát tisíc kilometrů od Země. Srážka s naší planetou vyloučena nebyla. O pouhý den později nalezli astronomové snímek z roku 1990, na kterém bylo těleso (bez povšimnutí) také zaznamenáno. Přepočítaná dráha ukázala, že nás planetka mine v bezpečné vzdálenosti jeden milion kilometrů, více než dvakrát dál než Měsíc. Bublina splaskla a na B. Marsdena se snesla vlna kritiky. Taková předčasná oznámení mohou způsobit, že lidé nebudou další předpovědi brát vážně. Ostatně určitě znáte příběh o pasáčku ovcí, který volal, jak jeho stádo napadli vlci. Pokaždé se jednalo o špatný vtip. Jednou ale skutečně přišli a nikdo mu nepomohl… Zaber z filmu Armageddon (Touchstone Pictures) 
Případ s 1997 XF11 byl pro všechny velkým poučením. Už se dokonce podnikly kroky, které by měly další podobné omyly co nejvíce minimalizovat. V pravý čas. Letos, jak známo, se totiž v našich kinech objeví dva velkofilmy -- Deep Impact a Armageddon, které určitě obrátí (alespoň na čas) pozornost diváků na potenciální nebezpečí, jenž nám ze strany planetek a komet hrozí. Hlavním námětem obou filmů je totiž srážka velkého kosmického tělesa se Zemí. 
O filmu Armageddon kolují různé pověsti, zřejmě se bohužel jedná o skutečně akční snímek, po jehož shlédnutí budou i astronomické laiky vynášet na nosítkách. (Jeden příklad za všechny: Dráha "planetky-kamikadze" o velikosti státu Texas bude změněna srážkou s jádrem komety…) Poněkud jinak je na tom Deep Impact, u jehož zrodu bylo hned několik významných vědců. Za všechny lze jmenovat Carolin a Eugena Shoemakerovi.  
Tito lidé se na titulcích objeví jako tzv. "odborní poradci". Jejich úkolem je udržet příběh -- samozřejmě s přehlédnutím na uměleckou licenci -- v rozumných mezích. Jejich práce začíná už při přípravě filmu. Gerald Griffin, někdejší letecký operátor NASA, který se podílel i na Apollu 13 a Kontaktu, například popisuje první setkání s režisérkou, producentem a scénáristou, kdy si popsali hlavní problémy Gerald Griffin pri nataceni Deep Impact (Paramount Pictures, Dreamworks)zamýšleného filmu. V původním příběhu mělo jádro komety Wolf-Beiderman takovou hmotnost, že by při své velikosti muselo být z uranu. Kosmonauti měly také na jádru přistát podobně, jako se přistává na nějaké planetě. Techničtí poradci museli štábu vysvětlit, že tak malé těleso prakticky nemá vlastní gravitaci. Připoutání kosmické lodi tudíž musí být provedeno pomocí penetrátorů. Později Eugen Shoemaker navrhoval, že nemá příliš smysl posílat ke kometě obrovskou loď s lidskou posádkou. Stejnou práci odvedou automatické sondy. Tím by se ale dost zúžil příběh celého filmu.  
Obdobně "zajímavě" si scénáristé představovali objev nebezpečné komety, či její dráhu v prostoru. To všechno, v rozumných mezích, poradci z astronomie a kosmonautiky z velké části opravili. Alespoň v případě Deep Impact tedy Hollywood odborníky poslouchal. Posoudit jak moc, by mohla případná diskuze. 
  

Jiří Dušek