Keď padajú hviezdy

04. dec. 2014 • Fyzikálne vedy

Keď padajú hviezdy

V blízkom okolí Zeme sa nachádzajú častice rôznych veľkostí aj rôzneho pôvodu. Sledovanie ich dráh a fyzikálnych vlastností je predmetom skúmania meteorickej astronómie. Presné určenie vývoja dráh nám poskytuje informácie o zdrojoch týchto objektov, umožňuje predpovedať ich zrážky so Zemou a môže sprostredkovať poznatky aj o vzniku a štruktúre Slnečnej sústavy.

Prelet medziplanetárneho telieska atmosférou Zeme sprevádza svetelný úkaz, nazývaný meteor. Meteory spravidla trvajú zlomky sekúnd, pri veľmi zriedkavých dotyčnicových preletoch až desiatky sekúnd. Veľmi jasné meteory, nazývané bolidy, vytvárajú na oblohe výrazný vizuálny úkaz.

Štúdium a pôvod meteorov

Aby sme mohli meteor podrobne študovať, musíme ho najprv zaznamenať. Dokážu to optické a radarové systémy, zachytávajúce svetelnú stopu meteoru alebo radarovú ozvenu od ionizovaného vzduchu, ktorú meteoroid (medziplanetárna častica) pri svojom horení v atmosfére vytvára. Čím vyššia je jeho rýchlosť a hmotnosť, tým je meteor jasnejší. Jasným meteorom, svietiacim približne ako Venuša na oblohe, hovoríme bolidy.

Amos na Kanárskych ostrovochNázvom meteoroid označujeme časticu s rozmermi od niekoľkých mikrometrov po niekoľko metrov, ktorá samostatne obieha okolo Slnka po vlastnej dráhe. Táto častica môžepochádzať z asteroidu alebo kométy. Pri stretnutí so Zemou sa vplyvom trenia v atmosfére zahrieva a žiari ako svetelný jav – meteor. Pojmom meteor teda označujeme jav, ale nie samotné teleso, ktoré ho spôsobilo. Ak toto meteoroidné teleso prežije prelet zemskou atmosférou a dopadne na povrch, nazývame ho meteoritom. Len meteoroidné častice asteroidálneho, t. j. súdržného a pevného materiálu, môžu dopadnúť na Zem ako meteority. Presnejšie povedané, zatiaľ nemáme vedomosť o tom, že existujú aj kometárne meteority. Teda meteority, ktoré sú pozostatkom meteoroidu tvoreného poréznou zmesou vodného ľadu a prachu.

Meteorické roje

Leonidy Modra 1998Kométa pri obehu okolo Slnka zanecháva vo svojej dráhe prúd prachových častíc. Keď sa  častíce stretnú so Zemou, môžeme pozorovať meteorický roj. Meteorické roje sú aktívne každoročne v  určitej časti roka, niekoľko dní až týždňov. Navyše počas noci a len keď je radiant roja nad obzorom. Vtedy do atmosféry vlietajú častice s rozmermi od zlomkov milimetra až po desiatky centimetrov, ktoré majú v medziplanetárnom priestore paralelné dráhy a rovnakú rýchlosť. Najnápadnejšou črtou meteorických rojov je, že meteory zdanlivo vyletujú z jedného miesta na oblohe – radiantu. Ide o jav perspektívy, podobne ako sa nám zdá, že koľajnice sa v diaľke stretajú.

Meteorické roje nesú názov podľa súhvezdia, v ktorom sa radiant nachádza. Leonidy sú teda roj, ktorého meteory zdanlivo vyletujú zo súhvezdia Leva (lat. Leo). Iný typ meteorov nazývame sporadické meteory. Tie nemajú spoločný radiant a prichádzajú z rôznych smerov. Sporadické meteory možno pozorovať celú noc  počas celého roka.

 

Kométa 55P/Tempel-Tuttle – pôvodca Leoníd

Viacerí autori v druhej polovici 19. storočia nezávisle identifikovali kométu 55P/Tempel-Tuttle objavenú v roku 1865 ako materské teleso Leoníd na základe pozorovania a výpočtov dráh Leoníd z roku 1866. Tak sa našla súvislosť medzi kométami a meteorickými rojmi.

Návrat tejto materskej kométy do blízkosti Slnka sa očakával aj v roku 1998 a s ním spojená výrazná aktivita meteorického roja Leoníd v rokoch 1998 až 2002.

Pozorovanie Leoníd v roku 1988 v strednej Európe

Tradične nepriaznivé poveternostné podmienky v novembri nedávali veľkú šancu pozorovateľom v strednej Európe. Niektorí mladí pozorovatelia však napriek tomu monitorovali aktivitu Leoníd. V noci zo 16. na 17. novembra 1998 bolo takmer celú noc nad Astronomickým a geofyzikálnym observatóriom FMFI UK v Malých Karpatoch (označenie zariadenia AGO Modra) jasno. Po východe radiantu nad obzor, o 22:30 SEČ sme začali vizuálne pozorovanie. V tom čase sa už v observatóriu uskutočňovalo celooblohové fotografické pozorovanie dvoma kamerami typu rybie oko.

Unikátna fotografia meteorického roja

Zvyšujúci sa počet AGO ModraLeoníd dosiahol maximum svojej aktivity okolo 2:40 SEČ. Pokračovali aj vizuálne pozorovania, z ktorých sme odhadli štandardizovanú frekvenciu aktivity meteorického roja asi na 400 meteorov za hodinu. Leonidy boli výnimočne jasné. Keďže prevažnú časť strednej Európy v tom čase pokrývala oblačnosť, naše celooblohové snímky patria k jediným z celej Európskej bolidnej siete. Slovenská snímka so 156 Leonidami patrí k najkrajším ilustratívnym fotografiám meteorického roja v celej histórii svetovej meteorickej astronómie a doslova obletela svet. Používa sa v učebniciach astronómie a na rôznych internetových stránkach na ilustráciu meteorického roja.

 

Systém AMOS

V súčasnosti budujeme profesionálnu slovenskú sieť celooblohových videostaníc. Na staniciach používame vlastný originálny celooblohový systém snímania s názvom AMOS (All-sky Meteor Orbit System), ktorý je patentovo chránený a v roku 2013 získal aj zlatú medailu na medzinárodnej výstave INVENTO v Prahe (autori J. Tóth, P. Zigo a D. Kalmančok). Systém AMOS na tejto výstave prezentovali pracovníci CVTI SR. Dobudovaním siete celooblohových videokamier, monitorujúcich meteorickú aktivitu nad strednou Európou, získavame väčšiu presnosť dráhových a geofyzikálnych parametrov menších meteoroidných častíc (1 mm – 1 m). Zároveň sa zvyšuje pravdepodobnosť určenia možných pádov meteoritov. Vedeckí pracovníci oddelenia astronómie a astrofyziky Katedry astronómie, fyziky Zeme a meteorológie FMFI UK Bratislava koordinujú spoluprácu s amatérskymi astronómami na vznikajúcej Sieť stanícnovej európskej databáze videometeorických dráh EDMOND. Jej hlavnou úlohou je presnosť získavaných dát a výpočtu dráh, ako aj priestorového modelu meteroidnej populácie v okolí Zeme. Len tak dokážeme odhaliť nebezpečenstvo kolízie meteoroidných častíc s kozmickými družicami a sondami. Systém AMOS pozostáva z celooblohového objektívu typu rybie oko, zo zosilňovacej optoelektronickej jednotky a zobrazovacej časti digitálnej videokamery. Celý systém chráni vnútorný a vonkajší obal, pričom ho monitorujú snímače teploty, dažďa a osvetlenia.

Prvý prototyp na vedecké účely je v prevádzke od roku 2007 v AGO Modra a jedna kamera v priemere zaznamená približne 10 000 meteorov ročne, 50 tranzientných svetelných úkazov (sprites, elves), čo sú krátko trvajúce elektrické výboje vo vysokej atmosfére a iných udalostí.

 

Autor: RNDr. Juraj Tóth, PhD.

Katedra astronómie, fyziky Zeme a meteorológie

FMFI Univerzity Komenského v Bratislave

Foto: archív autora, ilustrácia Marcela Pekarčíková

Viac sa dočítate v časopise Quark (číslo 12/2014).

Súvisiace:

Hore
FVF 2019
Prechod VK na VND - jar
Veda v Centre
kúpa časopisov jún 2016
Atmosféra počas TVT 2018
Publikácie Veda v CENTRE
QUARK
Aurelium - centrum vedy
TVT 2018 články
TAG Publikácia
TAG Zaujímavosti vo vede
TAG Centrum vedy
TAG Mládež
TAG QUARK
TAG Ženy vo vede
TAG Spektrum vedy
TAG Slovenská veda
TAG História
TAG Rozhovor
banner záhrady
Zaujímavosti vo vede
Borievka obyčajná je stále zelený ker, často aj viackmeňový ihličnatý strom z čeľade cyprusovitých.
Zistite viac