Za šest sedm miliard let se naskytne návštěvníkům sluneční soustavy nezvyklý pohled. Naše denní hvězda se nafoukne do podoby červeného obra o průměru odpovídajícímu průměru oběžné dráhy dnešní Země. Merkur už nespatříme, protože dávno skončil v útrobách expandující hvězdy, Venuši se Zemí, ošlehané mohutným hvězdným větrem, naopak najdeme v bezpečné vzdálenosti.
Budeme-li tehdy centrální hvězdu sledovat po celý rok, snadno zjistíme, že se střídavě nafukuje a smršťuje. Paradoxně ve chvíli, kdy bude rozměrově největší, bude zářit relativně málo -- asi tisíckrát méně než ve fázi maximálního smrštění. Připojí se tak do rodiny proměnných hvězd typu Mira, které dostaly jméno podle nejznámější své zástupkyně -- hvězdy Mira (omikron Ceti) ze souhvězdí Velryby. Této proměnné hvězdy, vlastně vůbec první nestálé stálice, si jako první všiml německý astronom David Fabricius v roce 1596. O půl století později si pak vysloužila označení Mira, což znamená Podivuhodná.
I když astronomové vědí o existenci těchto dramaticky se měnících hvězd po stovky roků, mechanismus světelných změn kloudně nevysvětlili až do počátku 21. století. "Klíč je ve vytváření lehkých chemických sloučenin ve hvězdné atmosféře, které dokáží účinně absorbovat světlo; stejných sloučenin, které se používají v ochranných krémech na opalování," říká nyní Mark Reid a Joshui Goldston z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. "Astronomové se dlouho dívali na oblohu a všimli si, že existují hvězdy, jejichž jasnost klesá natolik, že téměř zmizí z dohledu, aby se pak na témže místě znovu vynořily z temnoty. A my teprve nyní začínáme rozumět tomu, co se tam vlastně děje,". Výsledky jejich práce se objevil 1. dubna letošního roku ve známém časopise Astrophysical Journal.
Astronomové vědí, že některé proměnné hvězdy mění svoji jasnost malými pravidelnými pulsacemi povrchu, které připomínají tlukot srdce. Při zvětšování povrchu hvězda chladne, naopak při následné kompresi se opět ohřívá. Tyto pulsace ale umožňují vysvětlit změny jasnosti v poměru nejvýše 1:50. Nestačí však objasnit skutečný rozsah světelných změn, které proměnné hvězdy typu Mira cyklus co cyklus prodělávají.
Už v roce 1933 navrhli astronomové Edison Pettit a Seth Nicholson, že světelné změny mohou mít na svědomí molekuly oxidů těžších prvků. Tyto molekuly totiž dokáží velmi účinně pohlcovat světlo z hvězdy a převádět je do jiného oboru záření. Stačí pak, když se vlivem variací teploty jejich obsah v atmosféře mění, a rázem dostaneme velice efektivní nástroj hvězdné proměnnosti. Petit a Nicholson své odhady přeměnili v numerický model a prokázali, že by tento mechanismus mohl docela dobře fungovat.
Reid a Goldston pak tyto výpočty provedli s molekulami oxidu titaničitého a ukázali, že právě tato sloučenina by mohla být zodpovědná za neprůhlednost hvězdných atmosfér mirid ve vizuální oblasti spektra. Ve chvíli, kdy se v důsledku zchladnutí v průběhu expanze vytvoří ve vnějších částí hvězdy větší množství těchto molekul, je záření vnitřních částí hvězdy takřka zcela blokováno a my vidíme jen záření přicházející z okrajových, relativně velmi chladných a řídkých oblastí hvězdy.
Vnější obálky jsou v období minima jasnosti chladné, a proto je většina záření hvězdy emitována v infračerveného oblasti spektra. Toho viditelného světla, které se molekulárním filtrem prodere je tak málo, že pak není divu, že se miridy ztrácejí z dohledu lidských očí. Takže je to zejména momentální množství oxidů kovů, které rozhoduje o tom, kolik světla do lidských očí dorazí.
Ve větších vzdálenostech od hvězdy klesá teplota natolik hluboko, že to dovoluje kondenzaci grafitových a křemíkových zrn. A skutečně, očekávané prachové závoje byly u proměnných hvězd typu Mira pozorovány. Prach může stínit další část světla, přicházející od hvězdy a hvězda nám tak ve viditelném záření dále zeslábne. Prachová zrníčka se postupně dostávají do mezihvězdného prostoru, kde se mísí s oblaky mezihvězdné látky, která slouží jako stavební materiál pro nová pokolení hvězd a planetárních soustav.
Jakmile se hvězda začne opět smršťovat, zahřeje se a i malý vzestup teploty znamená, že se většina molekul titanu i další sloučenin rozpadne. Hvězda náhle zprůhlední a my máme možnost do ní hlouběji nahlédnout. Jasnost hvězdy enormně stoupne -- proměnná hvězda se probojuje k novému maximu své jasnosti. Po čase se ale opět rozepne, zchladne a v jejím obalu se objeví molekuly. Koloběh se opakuje...
Jak říká Reid: "Studium proměnných hvězd typu Mira je jedním z příkladů, že sledováním vzdálených hvězd se dozvíme spoustu informací o budoucnosti našeho vlastního Slunce. Dermatologové nám doporučují, abychom používali při opalování ochranný krém. A my víme, že ostatní hvězdy to dělají také."
