Jaroslav Heiniš - revize plynu, Ostrava a okolí, stavební práce, rekonstrukce, hodinový manžel (www.heinis.cz). Ženklava, Kopřivnice, Příbor, Nový jičín, Bělotín, Bílovec...=Jaroslav Heiniš - revize plynu, Ostrava a okolí, stavební práce, rekonstrukce, hodinový manžel (www.heinis.cz). Ženklava, Kopřivnice, Příbor, Nový jičín, Bělotín, Bílovec...
DOMŮ   ARCHIV   IBT   IAN 1-50   IAN 50-226   IAN 227-500   RÁDIO   PŘEKVAPENÍ  
STALO SE

Návod na použití vesmíru III

Přinášíme vám na pokračování novou verzi Návodu na použití vesmíru od Jiřího Duška. Zastávka čtvrtá - užitečná ruka, Zastávka pátá - padající hvězdy

Zastávka čtvrtá - užitečná ruka

Vzdálenosti mezi nebeskými tělesy se nejčastěji udávají v metrech či kilometrech. Nezkušení pozorovatelé hovoří o dvacet metrů dlouhém oblaku, tříkilometrové vzdálenosti zářící stálice od Měsíce a čtyř set metrové výšce letu tajemného tělesa nad zemí… Mají však taková sdělení skutečně smysl?

Vzdálenosti mezi kosmickými tělesy jsou natolik propastné, že metry a kilometry pozbývají svého smyslu. V astronomii se proto používá celé řady jiných jednotek. První z nich se nazývá astronomická jednotka (zkr. AU) a odpovídá průměrné vzdálenosti Země-Slunce, tj. 149,6 milionů kilometrů. Druhou je světelný rok (zkr. l.y.), který světlo ve vakuu urazí za jeden kalendářní rok, tj. 63 tisíc astronomických jednotek.

Ilustrační foto...
Obr.: Parsek - zdroj: http://cosmos.swin.edu.au

Především v odborné literatuře se setkáte i s parsekem (zkr. pc); ten je definován jako vzdálenost, z níž uvidíme úsečku dlouhou jednu astronomickou jednotku pod úhlem jedné vteřiny. Parsek má délku 206 265 AU a nebo 3,26 světelného roku. Na rozdíl od prvních dvou jednotek se přitom používají i jeho násobky, tj. kiloparsek (1 kpc = 1000 pc) a megaparsek (1 Mpc = 1 000 000 pc).

Jakým způsobem astronomové měří absolutní vzdálenosti vesmírných objektů? V rámci sluneční soustavy se využívá velmi přesný radar, u blízkých stálic triangulace a u objektů odlehlejších více než pět set světelných roků nejrůznějších, většinou velmi nepřesné metody. To ovšem znamená, že jsou zatížené chybou až několika desítek procent. Informace, že se stálice XYZ nachází 6200 světelných roků daleko znamená, že ji možná sledujeme jak z dálky 4500 světelných roků, tak 7400 světelných roků. Stejně tak je tomu u galaxií či jiných extrémních objektů.

Pro běžné sledování denní i noční oblohy však absolutní vzácnosti kosmických objektů znát nepotřebujeme. Stačí pouze konstatovat, kterým směrem leží, event. jak moc jsou od sebe úhlově daleko. Pro měření „vzdáleností“ tudíž používáme úhlovou vzdálenost, jejíž jednotkou je jeden stupeň. Ve stupních, resp. úhlových minutách a vteřinách se také popisují rozměry hvězdokup, mlhovin i galaxií, nebo vzdálenost jednotlivých členů dvojhvězd a vícehvězd.

Jak se ale úhlové vzdálenosti odhadují přímo v praxi? Porovnáním s Měsícem či Sluncem, obě tělesa totiž mají shodný průměr půl stupně. Použít ale můžete také vlastní ruku. Zatnutá v pěst má na natažené paži průměr asi deset stupňů, šířka palce odpovídá dvěma a půl stupňům a malíček jednomu stupni. V úhlech se udává i velikost zorného pole dalekohledu, tedy té části oblohy, kterou spatříte daným přístrojem za příslušného zvětšení. Třeba triedrem 7x50 zahlédnete nebe o průměru zhruba šest stupňů.

Když si s někým domlouváte schůzku ve městě, nesdělíte mu zeměpisné souřadnice daného místa, nýbrž jej popíšete s ohledem na jiné známé dominanty. Stejným způsobem se lze orientovat i na nebi. Stačí si kolem sledované stálice představit hodinový ciferník, jehož dvanáctka míří do zenitu (je nahoře). Polohu jiného objektu pak popíšete úhlovou vzdáleností a tzv. pozičním úhlem určený „malou ručičkou“ ciferníku. Například „Dubhe (α UMa) leží 28 stupňů od Polárky (α UMi) v pozičním úhlu pět a půl hodiny.“ nebo „Jupiter se nachází na deváté hodině deset stupňů od Měsíce.“ Má-li si však toto sdělení zachovat dlouhodobou platnost, třeba po zápisu do pozorovacího deníku, musíte jej doplnit časovým údajem. Poloha udaná pomocí úhlové vzdálenosti a pozičního úhlu se totiž s časem mění.

Ostřílení kosmoplavci tento způsob vyjadřování běžně používají, obzvlášť při rychlé orientaci. Nicméně existují i jiné možnosti. Polohu určitého místa oblohy vyjadřuje výška, úhlová vzdálenost od vodorovné roviny (horizontu), a astronomický azimut, úhel počítaný od jihu až pod dané místo. Například Polárka (α UMi) má astronomický azimut přibližně 180 stupňů a úhlovou výšku 49 stupňů, Slunce v pravé poledne azimut vždy 0 stupňů a výšku různou podle ročního období – v České republice při letním slunovratu 63,5 stupně, při zimním slunovratu 16,5 stupně. I v tomto případě ale musíte k údajům připsat čas pozorování a zeměpisnou polohu – azimut i výška se neustále mění, snadno si toho všimne už s odstupem několika desítek minut.

Časově a zeměpisně nezávislý je teprve systém tzv. rovníkových souřadnic, vycházejících ze zeměpisných souřadnic – poledníků a rovnoběžek. Deklinace je analogií zeměpisné šířky, měřené od nebeského rovníku, tj. roviny kolmé k zemské ose. Pokud se nějaká stálice nachází na nebeském rovníku, má deklinaci 0 stupňů, severní nebeský pól +90 stupňů, jižní nebeský pól –90 stupňů a při pohledu z České republiky můžete nad svoji hlavou, v zenitu, sledovat hvězdy s deklinací asi +40 stupňů.

Rektascenze je obdobou zeměpisné délky. Nebeskou Greenwich, kterou prochází „nultý nebeský poledník“, však představuje průsečík nebeského rovníku a ekliptiky. Tento bod se nazývá jarní bod či jarní ekvinokcium a v současnosti jej najdete v souhvězdí Ryb. Je zřejmé, že se v tomto místě jednou do roka – vždy o jarní rovnodennosti, ocitne i naše Slunce (v takovém okamžiku má rektascenzi 0 stupňů). Rovník a ekliptika se na obloze protínají i ve druhém místě – tzv. podzimním bodu, kterým Slunce projde o podzimní rovnodennosti, kdy má rektascenzi 180 stupňů. Poněkud zvláštně se ale rektascenze počítá proti směru otáčení oblohy a z historických důvodů vyjadřuje v časově-úhlových hodinách, kdy 15° odpovídá „1 hodině“. Například tedy rektascenze 2h 8m 30s = 32,125°. Astronomové se sice od tohoto způsobu měření souřadnice pomalu odklání, v drtivé většině publikací se však stále používá (tato publikace není výjimkou).

Rovníkové souřadnice hodně vzdálených objektů (hvězd, hvězdokup, galaxií) se znatelně mění až s odstupem řady staletí, výjimkou jsou tělesa sluneční soustavy: U Měsíce a Slunce je změna rektascenze a deklinace patrná i po několika hodinách, v případě Venuše si rozdílu všimnete v několika dnech a u odlehlejších planet s odstupem týdnů.

Chceme-li být v určení polohy nebeského objektu naprosto přesní, musíme vzít v úvahu ještě tzv. precesní pohyb zemské osy. Díky němu se totiž mění jak poloha nebeského pólu (dnes je od Polárky vzdálen asi 1 stupeň), tak poloha nebeského rovníku a tedy i jarního bodu. Proto se rovníkové souřadnice udávají pro určitou pozici jarního bodu (tzv. ekvinokcium), dnes nejčastěji pro počátek roku dva tisíce. Stručně se říká, že souřadnice platí pro ekvinokcium J2000,0 (např. se pro něj kreslí astronomické atlasy). Do podobných detailů však proniknete až v okamžiku, kdy se vydáte na lov skutečně slabých vesmírných objektů.

Úkoly pro vás:

Pozorujete-li s malým dalekohledem jasná tělesa, bohatě si vystačíte s mapami nebo atlasy a rovníkovými souřadnicemi se zabývat vůbec nemusíte. Úhlové výšky a azimuty, rektascenze a deklinace navíc hravě spočítá každé počítačové planetárium. To však neznamená, že byste je měli ignorovat. Vždyť polohy všech mimořádných nebeských úkazů – planetek, komet, explodujících hvězd se udávají právě v podobě rektascenze a deklinace.

Ověřte úhlové rozměry částí vaší ruky na natažené paži – sevřené pěsti, palce a ukazováčku. Vycházejte přitom z faktu, že malá úsečka délky y postavená kolmo na směr od oka má ve vzdálenosti x úhlovou velikost y/x.(180°/3,14). Výsledek konfrontujte s Měsícem, jehož kotouč má průměr půl stupně.

Na obloze vyhledejte a ověřte úhlové vzdálenosti alespoň tří dvojic hvězd:

Betelgeuze (α Tau) – Procyon (α CMi)

Aldebaran (α Tau) – Capella (α Aur)

Arcturus (α Boo) – Spica (α Vir)

Vega (α Lyr) – Deneb (α Cyg)

Altair (α Aql) – Fomalhaut (α PsA)

Na volném prostranství upevněte kolmo do země kůl o výšce jeden metr. Za slunečného dne pak každých půl hodiny zaznamenávejte místo, kam dopadá vrchol stínu kůlu (u značky nezapomeňte poznamenat čas). Z takového „záznamu“ zjistěte, kdy se Slunce ocitlo nejvýše nad obzorem. Shoduje se tento okamžik s časem 12 hodin 0 minut, který máte na přesně seřízených hodinkách? Kterým směrem se nachází jih a kterým ostatní světové strany?

V předcházející úloze jste vytyčili jednoduché sluneční hodiny. Budou však ukazovat po celý rok stejně přesně?

Odhadněte poziční úhel i úhlovou vzdálenost Dubhe (α UMa) vůči Polárce (α UMi). Stejné pozorování proveďte s odstupem 60 minut. Změní se obě hodnoty? O kolik? Proč?

Sledujte, jak se mění poloha Měsíce vůči vzdálenějším hvězdám. Dokážete odhadnout, o kolik stupňů se posune za jednu hodinu?

Alespoň u tří následujících hvězd odhadněte během nejbližší noci výšku a astronomický azimut. Pozorování konfrontujte s údaji spočítanými některým z počítačových planetárií. Pomocí takového programu zjistěte rovníkové souřadnice sledovaných hvězd, hodnotu rektascenzi převeďte z časově-úhlových hodin na úhlové stupně.

Aldebaran (α Tau)

Altair (α Aql)

Arcturus (α Boo)

Betelgeuze (α Tau)

Capella (α Aur)

Deneb (α Cyg)

Fomalhaut (α PsA)

Procyon (α CMi)

Spica (α Vir)

Vega (α Lyr)

Vyberte si jednu z předcházejících stálic a po dobu několika hodin sledujte, jak se pohybuje po obloze. Vždy odhadněte výšku nad obzorem i azimut a hodnoty spolu s časem pozorování zapište do deníku. Záznamy nakonec graficky zpracujte – na vodorovnou osu vyneste azimut, na svislou výšku. Dokážete z takového grafu odhadnout dobu východu, nejvyšší úhlové výšky a západu sledované hvězdy? Výsledek konfrontujte s některým z počítačových planetárií.


Zastávka pátá - padající hvězdy

Pokud se pohodlně usadíte někde dál od pouličního osvětlení a zářících billboardů, zaručeně v průběhu pouhé hodiny zahlédnete alespoň pět „padajících hvězd“. Hodláte-li své šance zvýšit, musíte se zaměřit na některý z meteorických rojů.

Srážky naší planety s tzv. meteoroidy se sice odehrávají nepřetržitě, světelný doprovod jejich zániku – prudké ohřátí a rychlé vypaření, můžeme sledovat pouze u těch nejhmotnějších těles. Ty nejmenší proniknou do výšky nanejvýš sedmdesát kilometrů, centimetrová až metrová tělesa o něco níže, a teprve zbytky z těch největších (meteority) dopadnout až na zemský povrch.

Meteoroidy jsou různorodou směsí pozůstatků z dob, kdy vznikala sluneční soustava, zbytků po kolizích planetek a především po průletech kometárních jader kolem Slunce. Díky kometám se dokonce naše planeta na cestě kolem Slunce setkává se skutečnými řekami drobných částic – meteorickými roji. Pokud do takového proudu Země vlétne, zahlédneme na nebi až patnáct meteorů za hodinu, vyletujících díky perspektivě zhruba z téhož místa oblohy, tzv. radiantu. Obrazně řečeno lze říci, že radiant představuje konec tunelu, jímž prolétajídrobné částice meziplanetárního prachu.

Meteorické roje jsou zpravidla pojmenovány podle souhvězdí (event. blízké hvězdy), kde se nachází jejich radiant. Například Perseidy vylétají ze souhvězdí Persea a prosincové Geminidy ze souhvězdí Blíženců (lat. Gemini). V mnoha případech se astronomům dokonce podařilo nalézt mateřské těleso (kometu) takového toku meziplanetárních částic. Za tzv. éta Aquaridy a Orionidy může vlasatice Halley (naše planeta tento proud protíná hned na dvou místech), za Perseidy kometa Swift-Tuttle.

Výjimečně jsou některé meteory natolik jasné až na chvíli zazáří více než Venuše. Jednak předvedou skutečně velkolepé světelné představení, jednak existuje reálná šance, že jejich zbytky dopadnou až na zemský povrch. Takové padající hvězdy, odborně označované jako bolidy, jsou ale velmi vzácné.

V takovém případě zaznamenejte co nejpřesněji čas přeletu, jeho polohu mezi hvězdami, event. vůči pozemským předmětům, jasnost a všechny další zajímavé znaky. Zachovejte přitom klid – několik desítek vteřin až minut po průletu meteoru lze občas zaslechnout rázovou vlnu generovanou kosmickým vetřelcem. Zprávy o těchto vzácných jevech shromažďuje Astronomický ústav Akademie věd České republiky. Faktem ale zůstává, že bolid zahlédnete nanejvýš jednou do roka, spíš méně častěji. Jejich přelety se přitom nedají nijak předpovědět.

Ilustrační foto...
Obr.: Výřez z Gnomonického atlasu Brno 2000.0 (oproti originálu v negativu), který má takové zobrazení, že do něho můžeme meteory zakreslovat jako orientované úsečky. Na rozdíl od běžných map, kde vycházejí zakřivené. Na obrázku je atlas s meteory pozorovanými v noci z 11. na 12. srpna 1994. Mezní hvězdná velikost se tehdy pohybovala kolem 6,4 magnitudy, občas prošly mraky. Zelené šipky ukazují meteory, které patřily k roji Perseid. Kromě nich se ale Země setkala i s proudem částic, jež dávají za vznik Aquaridám (vylétaly z pravého spodního rohu, tj. od souhvězdí Vodnáře, a jsou označeny červeně), a také několika sporadickými meteory (modře).

Úkoly pro vás:

Sledování meteorů přináší šanci splnit si bezpočet nejrůznějších přání. Zatímco běžní „smrtelnící“ zcela výjimečně zahlédnou několik padajících hvězd za život, vy máte šanci sledovat desítky, ne-li stovky meteorů ročně. Můžete pak pro radost mapovat meziplanetární proudy prachových částic uvolněných v dávných staletích a tisíciletích z křehkých kometárních jader. A kdo ví, třeba to zafunguje i s těmi splněnými přáními.

Pozorujte meteory. Večer ve spacáku ulehněte na lehátko, nebo si jenom sedněte do křesla. Zpočátku si zkuste meteorů vůbec všimnout, později se snažte určit souhvězdí, ve kterém zazářily. Nutnou podmínkou je tmavá, bezměsíčná obloha a dobrý rozhled na větší část nebe. Za takových podmínek zahlédnete až pět meteorů za hodinu, určitě ale zkuste sledovat i mnohem hustější meteorické roje. Mějte však na paměti, že jejich viditelnost a početnost ovlivňuje celá řada faktorů – světlost oblohy, poloha radiantu, okamžik průletu planety Země nejhustší částí meteorického roje… Maximální množství spatřených meteorů, které se udává v obecných přehled (a náš není výjimkou), odpovídá ideálním podmínkám a může se od reality výrazně lišit.

Quadrantidy jsou jedním z nejhustších meteorických rojů, proud částic je však relativně tenký, proto jej lze sledovat jenom po krátkou dobu 3. či 4. ledna ráno. Roj je pojmenován podle dnes již nepoužívaného souhvězdí Quadrans Muralis na rozhraní Herkula, Pastýře a Draka. Za bezměsíčné noci můžete v ideálním případě zahlédnout až sto Quadrantid za hodinu. Jejich mateřským tělesem je jádro vyhaslé komety 2003 EH1, které se před pěti sty roky rozpadlo na několik menších částí.

Lyridy mají radiant poblíž Vegy ze souhvězdí Lyry a aktivní jsou v období mezi 16. a 25. dubnem s maximem kolem 22. dubna. Pozorovatelné jsou tudíž v ranních hodinách. Zdrojem tohoto jinak velmi opomíjeného roje je jádro komety Thatcher. Podle čínských záznamů se sice pozoruje již dva a půl tisíce roků, dokonce několikrát způsobil nefalšovaný meteorický déšť, dnes ale Lyridy bohatostí příliš neoplývají.

Perseidy jsou nejslavnějším meteorickým rojem. Nejhustší částí proudu prachových částic, které se kdysi uvolnily z komety Swift-Tuttle, prochází Země mezi 11. a 13. srpnem. Za ideálních podmínek pak můžete během jedné hodiny zahlédnout až šedesát meteorů vylétajících ze severního okraje souhvězdí Persea.

Orionidy vděčí za existenci slavné kometě Halley. Nejvíce, až deset meteorů za hodinu, jich bývá patrných kolem 21. října., kdy vylétají z jihovýchodního okraje souhvězdí Oriona.

Geminidy jsou posledním bohatým rojem pozemského roku s radiantem poblíž Castora ze souhvězdí Blíženců (lat. Gemini). Létají kolem 13. prosince. Pokud je jasno, Měsíc pod obzorem a vy vydržíte mráz, budete spokojeni: Svou bohatostí Geminidy někdy předčí letní Perseidy. Pravděpodobně pocházejí z jádra vyhaslé komety, dnes označované jako planetka 3200 Phaeton.

Pokuste se odhadnout polohu radiantu. Pečlivě se zapamatujte cestu meteoru mezi hvězdami, podívejte se do mapy a vyznačte v ní místa, kterými prolétl. Obzvlášť pečlivě zakreslete počátek a konec. Pomocí pravítka pak proložte úsečku – v podobě šipky, aby byl zřejmý směr letu. Pokud ale budete meteory zakreslovat do běžných astronomických map, zjistíte, že mají podobu různě zakřivených oblouků. K tomuto pozorování totiž potřebujete speciální, tzv. gnómonické mapy, které lze koupit na některé z větších hvězdáren (např. Gnomonický atlas Brno 2000.0) a nebo si je můžete nakreslit pomocí některého z počítačových astronomických atlasů a poté vytisknout buď ve formátu A4 a nebo A3. Teprve do gnómonických map lze meteory zaznamenávat v podobě orientovaných úseček.

Zakreslování meteorů můžete nacvičovat na umělých družicích. Pomocí služby Heavens-Above si nechejte spočítat předpověď průletu jasného Iridia a do vhodné gnomonické mapky pak zakreslete jeho cestu mezi hvězdami. Máte-li tu možnost, zkuste zorganizovat sledování Iridia hned několika pozorovateli a poté porovnejte vzájemnou přesnost/nepřesnost jednotlivých zákresů. Budou se spíše shodovat a nebo naopak rozcházet? Dokáže odpověď správně zdůvodnit ještě před experimentem?

Pokračování příště...



Návod na použití vesmíru najdete na internetové adrese http://navod.hvezdarna.cz. Jeho kompletní podobu si také můžete stáhnout ve formátu doc (0,6 MB) .

Jiří Dušek

| Zdroj: http://navod.hvezdarna.cz  IAN.cz
Probíhá experiment. Stránky se pomalu dostávají ze záhrobí zpět na světlo digitálního světa... Omluvte nedostatky, již brzy snad na této adrese najdete víceméně kompletní archiv IAN...
archiv zdroj
RULETA
Instantní galerie 15 - bouřky
Ilustrační foto...
Jména planetek v českých rukou
Ilustrační foto...
Co brzdí mladé hvězdy?
Ilustrační foto...
Radarová astronomie a výzkum planetek
Ilustrační foto...
Kleopatřina stehenní kost
Ilustrační foto...
STALO SE
4.12.2012 -
Probíhá experiment. Stránky se pomalu dostávají ze záhrobí zpět na světlo digitálního světa... Omluvte nedostatky, již brzy snad na této adrese najdete víceméně kompletní archiv IAN...

WEBKAMERA
 Upice webcam / widecam
UPICE WEBCAM

Add to Google

 

Pridej na Seznam
 

  © 1997 - 2017 IAN :: RSS - novinky z astronomie a kosmonautiky SiteMap :: www :: ISSN 1212-6691