Mobilné planetárium? Žiadne sci fi!

02. dec. 2016 • Fyzikálne vedy

Mobilné planetárium? Žiadne sci fi!

Nápaditý projekt mobilného planetária, ktorý vznikol v Českej republike je postavený na myšlienke „keď neprídete do planetária, môže prísť planetárium k Vám“ sa presúva aj na Slovensko. Od 1. 1. 2016 sa s jeho lektormi a odborníkmi môžete stretnúť na ich prednáškach na niektorej materskej, základnej, alebo strednej škole, kde sa budú snažiť, aby v mladých ľuďoch vzbudili záujem o vedu zrozumiteľnou formou.

mobilneplanetarium.sk

Záujemcovia o dianie vo vesmíre sa mohli stretnúť s mimozemsky pôsobiacim prenosným nafukovacím stanom Mobilného planetária aj v rámci Týždňa vedy a techniky 2016 v Bratislave, v ktorom si návštevníci mohli pozrieť simuláciu preletu vesmírom, letu na Mars a množstvo ďalších zážitkov, ktoré si zatiaľ mohli vychutnať iba v „kamenných“ planetáriách. Mimoriadnym zážitkom pre návštevníkov je nová možnosť využitia špeciálneho softvéru pre zobrazenie extrasolárnych planét, tzv. exoplanét.

Za hranicami slnečnej sústavy

Fundovaný astronóm sa pri sledovaní vesmíru určite nadchne rozličnými krivkami, grafmi a výpočtami, ktoré jeho výskum sprevádzajú, ale väčšinu laickej verejnosti zaujíma konkrétna fotografia, alebo aspoň obraz sledovanej planéty, a informácie o tom, či sú na nej pohoria, akú má farbu, z čoho sa skladá jej povrch a podobne. Bohužiaľ, aj napriek tomu, že sa píše rok 2016, ešte stále zápasia vedci s tým, aby naša technika bola schopná priniesť takéto konkrétne snímky. Keď sa totiž pokúsime pozorovať exoplanétu, zistíme, že máme technický problém. Nakoľko planéty obiehajú okolo hviezd – svojich sĺnk, ktoré svietia, ale planéty svetlo nevydávajú, tak ich vlastne nevidíme. Pomer svietivosti planéty a hviezdy sa vo viditeľnej oblasti spektra pohybuje rádovo od 10-7 až po 10-11 a tento rozdiel nedokáže zaznamenať žiadny detektor1. Napriek tomu sa niekoľko exoplanét už podarilo „vyfotografovať“, pretože astronómovia nepozorujú exoplanéty vo viditeľnom svetle, ale v jeho infračervenej oblasti s vlnovou dĺžkou niekoľko mikrometrov.

Infačervený vesmír

Z Planckovho zákona o vyžarovaní (resp. Wienovho zákona posuvu) vyplýva, že maximum vyžarovania elektromagnetického žiarenia sa bude pre planétu a hviezdu nachádzať na rozdielnych vlnových dĺžkach (viď. graf 1).

Graf 1: Planckov zákon vyžarovania pre absolútne čierne teleso. Vyznačené sú maximá vyžarovania pre rozdielne teploty telies (zdroj: CHEMISTRY Glossary).

Graf 1: Planckov zákon vyžarovania pre absolútne čierne teleso. Vyznačené sú maximá vyžarovania pre rozdielne teploty telies (zdroj: CHEMISTRY Glossary).

Hviezda podobná nášmu Slnku vyžaruje najviac žiarenia vo viditeľnej oblasti spektra, no planéty s teplotou v rádoch stoviek stupňov kelvina budú mať maximum vyžarovania v infračervenej oblasti. Preto je výhodné nepozorovať ich vo viditeľnom svetle, v ktorom planéta v porovnaní s jej slnkom takmer nesvieti, ale na vlnových dĺžkach niekoľkých mikrometrov, kde svieti aj samotná planéta a spomínaný pomer svietivosti bude prijateľnejší2 (viď. graf 2).

Graf 2: Pomer svietivosti planéty a hviezdy pre Jupiter, Zem a prvú objavenú exoplanétu 51 Peg b (teplota 1200°C, polomer 1.2 RJ). Z grafu jednoznačne vyplýva, že je výhodnejšie pozorovať v infračervenej oblasti spektra (Ollivier et al., 2009, s 34).Graf 2: Pomer svietivosti planéty a hviezdy pre Jupiter, Zem a prvú objavenú exoplanétu 51 Peg b (teplota 1200°C, polomer 1.2 RJ). Z grafu jednoznačne vyplýva, že je výhodnejšie pozorovať v infračervenej oblasti spektra (Ollivier et al., 2009, s 34).

Pomocou špeciálneho softvéru pre zobrazenie extrasolárnych planét si môžu návštevníci Mobilného planetária pohodlne vychutnať ich podobu bez toho, aby boli limitovaní ich „neviditeľnosťou“ ale ich zobrazenie pritom vychádza z reálnych údajov o ich existencii.

Mobilné planetárium je nielen o vesmíre

Okrem programov, ktoré sa týkajú vesmíru sú jeho vizuálne predstavenia, ktoré sa odohrávajú na sférickom plátne venované aj problematike klimatických zmien, histórii pôvodu života, svetelnému znečisteniu, alebo významu vody v prírode. Rôzne programy sú venované rôznym vekovým kategóriám, ktoré sa môžu zasvätiť do tajov vesmíru tou najaktuálnejšou a najpútavejšou formou.

To, že spomínaný efekt sa dá využiť v praxi, vedci úspešne vyskúšali pri zhotovení snímok Mesiaca a Zeme sondou EPOXI3.

Fotografie sústavy Zem – Mesiac v rôznych vlnových dĺžkach. (zdroj: Robinson, 2011)Fotografie sústavy Zem – Mesiac v rôznych vlnových dĺžkach. (zdroj: Robinson, 2011)

Vidíme, že zmenou vlnovej dĺžky pozorovania máme šance na priame pozorovanie exoplanét výrazne zvýšiť. Planétu 51 Peg b, ktorá je typickým predstaviteľom tzv. horúcich Jupiterov4, pri ktorých je pomer svietivosti najpriaznivejší (viď. Graf 2), pravdepodobne nikdy neuvidíme, pretože horúce Jupitery obiehajú príliš blízko svojich materských hviezd na to, aby sme ich mohli v dalekohľade rozlíšiť.


1 Pomer svietivosti planéty Jupiter a Slnka vo viditeľnom svetle je 6.10-7, pre Zem 1,5.10-10.

2 Pomer svietivosti planéty Jupiter a Slnka na 10 µm (infračervená oblasť - IR) je 1,5.10-7, pre Zem 1,2.10-7. Ešte lepší pomer sa dá dosiahnuť na 100 µm (viď. graf 2). Od cca 30 µm je ale atmosféra Zeme nepriepustná.

3 Projekt EPOXI je pokračovaním známej misie sondy Deep Impact, ktorá v roku 2005 skúmala jadro kométy Temple 1. Po splnení hlavného cieľa je táto družica využívaná k rôznym astronomickým pozorovaniam.

4 Horúce Jupitery – exoplanety s hmotnosťou porovnateľnou, alebo väčšou ako planéta Jupiter, ale s oveľa menšou vzdialenosťou od materskej hviezdy (približne 0,015 až 0,5 AU). Teplota týchto planét se pohybuje v rozsahu 1000 – 1500 K (zdroj: Glosář, Aldebaran).


Spracovala: Barbora Hrvolová, NCP VaT pri CVTI SR

Informácie poskytol: Jan Spratek

Úvodné foto: archív NCP VaT pri CVTI SR

Uverejnil: MZ

 

Súvisiace:

Hore
Prechod VK na VND - jar
FVF 2019
Veda v Centre
kúpa časopisov jún 2016
Atmosféra počas TVT 2018
Publikácie Veda v CENTRE
QUARK
Aurelium - centrum vedy
veľká noc 2019
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
Tesla v roku 1883 zostrojil na základe idey o rotujúcom magnetickom poli svoj prvý indukčný motor.
Zistite viac