Nestihli ste prednášku Adriany Pisarčíkovej o vesmíre, pozorovaní meteorov a výskume meteoroidov? Pozrite si video.
Májová Vedecká cukráreň, ktorá sa uskutočnila 14. mája 2024 v Centre vedecko-technických informácií Slovenskej republiky (CVTI SR), bola venovaná vesmíru. Prednášajúca Mgr. Adriana Pisarčíková, PhD., z Fakulty matematiky, fyziky a informatiky Univerzity Komenského v Bratislave počas prednášky Skúmanie „padajúcich hviezd“: Čo nám meteory hovoria o vesmíre a živote na Zemi poslucháčom priblížila, akým spôsobom skúmame zloženie meteoroidov na diaľku a aké sú limity výskumu.
Cenné svedectvo o vzniku slnečnej sústavy
Meteoroidy – úlomky z asteroidov a komét – v sebe ukrývajú cenné informácie o pozostatkoch z čias formovania našej slnečnej sústavy. V súčasnosti pochádza najviac poznatkov o ich zložení z výskumu meteoritov nájdených na Zemi. Takéto nálezy sú však zriedkavé a svojím zložením predstavujú prevažne asteroidálny materiál.
Na prednáške sa dozviete, ktoré spektrálne znaky indikujú prítomnosť vody a organických zlúčenín ako dôležitých prispievateľov k vzniku života na Zemi. Jej súčasťou sú aj videá simulovaného preletu meteoroidu zemskou atmosférou. Na túto simuláciu výskumníci využili vzorky meteoritov, získané v rámci laboratórneho experimentu v Inštitúte vesmírnych systémov na Univerzite v Stuttgarte, ktoré spálili v plazmovom veternom tuneli.
Základné pojmy
V roku 2017 prijala komisia Medzinárodnej astronomickej únie definície základných pojmov:
- meteoroid – pevný prírodný objekt s veľkosťou približne 30 mikrometrov – 1 meter, ktorý sa pohybuje v medziplanetárnom priestore alebo z neho prichádza. Veľkostná hranica nereprezentuje nejakú fyzikálnu hranicu, ale bola stanovená dohodou. Telesá väčšie ako jeden meter sa už spájajú s asteroidmi a telesá menšie ako 30 mikrometrov označujeme ako medziplanetárny prach (jemne rozptýlený prach, ktorý pri prechode zemskou atmosférou nevykazuje žiadne svetelné efekty, len prejde atmosférou a dopadne na Zem).
- meteor – svetlo a s ním spojené fyzikálne javy, ktoré sú výsledkom vysokorýchlostného vstupu pevného objektu z vesmíru do plynnej atmosféry. Môže byť spôsobený meteoroidom, asteroidom, kométami. Môžeme ich pozorovať z akejkoľvek planéty alebo akýchkoľvek mesiacov. Aby sme mohli pozorovať svetelný úkaz, musí tam byť dostatočne hustá atmosféra.
- meteorit – akýkoľvek prírodný pevný objekt, ktorý prežil fázu meteoru v plynnej atmosfére bez toho, aby sa úplne vyparil. Meteority, ktoré nájdeme na Zemi, sú pre nás veľmi dôležité, pretože nesú cenné informácie o vesmíre. Takéto pády sú však veľmi vzácne, preto sa skúmajú aj vo fáze preletu meteoru atmosférou.
Pôvod meteoroidov
Meteoroidy sa spájajú predovšetkým s kométami a asteroidmi, pričom ide o úlomky z týchto telies. Mineralogická analýza meteoritov nájdených na Zemi však preukázala, že niektoré pochádzajú aj z Marsu (v počte 368) a z Mesiaca (v počte 649). Ide o údaje za rok 2023.
Niektoré meteoroidy pochádzajú aj z komét. Tie vznikli pri vzniku slnečnej sústavy. Vyskytujú sa najmä v 2 oblastiach slnečnej sústavy, v Kuiperovom páse a v Oortovom oblaku. Kométy obsahujú ľahký materiál, prachové častice a ľady zmrznutých plynov. Keď sa kométa približuje k Slnku, začne sa jeho pôsobením zohrievať, začne sublimovať a postupne sa z nej uvoľňujú prchavé zložky. Zo Zeme môžeme pozorovať dva chvosty kométy, plynový a prachový chvost.
Prečo pozorujeme na kométach dva chvosty? Čo je meteorický roj a ako vzniká? Prečo sa meteorické roje vyskytujú v určitých ročných obdobiach? Čo sú to sporadické meteority? Aj toto sa dozviete v prvej časti prednášky Adriany Pisarčíkovej.
Prečo študujeme meteoroidy?
Meteoroidy sú pozostatky, ktoré sa zachovali z obdobia vzniku slnečnej sústavy. Sú tak zdrojom veľmi dôležitých informácií napríklad aj o fyzikálnych či chemických podmienkach, ktoré panovali pri vzniku slnečnej sústavy pred približne 4,6 miliardy rokov. Tento údaj vedci určili z meraní izotopov v meteoritoch, ktoré boli nájdené na Zemi. Meteoroidy zohrávali tiež významnú úlohu pri vzniku prebiotických molekúl v skorých štádiách vývoja Zeme, ktoré boli nevyhnutné pre vznik života na našej planéte.
Štúdium meteoroidov nám môže odhaliť i to, ako prebiehal transport uhlíka a vody v raných štádiách Zeme. Meteoroidy sú bohaté na suroviny ako nikel, železo a iné kovy, a preto sú do budúcnosti vhodnými kandidátmi na zdroje surovín pre ľudstvo.
Pozrite si
Metódy pozorovania meteorov
Najviac poznatkov máme z meteoritov, ktoré boli nájdené na Zemi. Ďalšie poznatky získavame prostredníctvom vesmírnych misií odberom vzoriek z asteroidov. Takéto misie sú však drahé. Preto skúmame meteory aj prostredníctvom pozorovaní zo Zeme počas fázy preletu zemskou atmosférou.
Používajú sa nasledujúce metódy pozorovania:
- vizuálne pozorovania – najmenej náročná metóda, čo sa týka vybavenia, najstaršia metóda, pozoruje sa voľným okom. Zaznamenáva sa čas, magnitúda, príslušnosť k roju.
- rádiové pozorovania – založené na vysielaní rádiových vĺn pomocou radaru a následné prijímanie ich odrazov od ionizovanej stopy meteorov. Meteory možno na rozdiel od iných metód pozorovať aj počas dňa.
- fotografické pozorovania – v súčasnosti sa na pozorovanie používajú digitálne fotoaparáty s fish-eye objektívmi (objektívy typu rybie oko). Výhodou tejto metódy je vysoká presnosť určenia polohy.
- video pozorovania – detekcia meteorov pomocou plne automatizovaných softvérov (napr. AMOS video systém).
- spektroskopia ako súčasť fotografických a video pozorovaní – používa sa difrakčná mriežka umiestnená pred objektívom kamery, ktorá rozkladá svetlo prichádzajúce z meteoru do spektra na jednotlivé zložky.
AMOS sieť
AMOS sieť (All-sky Meteor Orbit System) je videosystém na detekciu krátkotrvajúcich javov na oblohe, predovšetkým meteorov. Ide o videosystém, ktorý je plne automatizovaný a ovládaný na diaľku. Vyvinul ho kolektív na Fakulte matematiky, fyziky a informatiky Univerzity Komenského v Bratislave. Ročne zaznamená 20 000 meteorov.
Kamery systému sú rozmiestnené prakticky po celom svete. Stanice sa nachádzajú na Slovensku, Kanárskych a Havajských ostrovoch, v Čile, Austrálii a v Južnej Afrike. V súčasnosti existuje 17 štandardných celooblohových systémov a 16 spektrálnych systémov.
Ďalšie zaujímavé informácie a aj to, ako prebieha výskum – spektrálna analýza meteorov, klasifikácia meteoritov, laboratórne experimenty, testované meteority, video priebeh experimentu, analýza vzoriek na prítomnosť vody a organických zlúčenín, detekcia Hα v spektrách meteorov –, sa dozviete vo videozázname z prednášky Mgr. Adriany Pisarčíkovej, PhD., z Fakulty matematiky, fyziky a informatiky Univerzity Komenského v Bratislave.
O prednášajúcej
Mgr. Adriana Pisarčíková, PhD., vyštudovala študijný program astronómia a astrofyzika na Fakulte matematiky, fyziky a informatiky Univerzity Komenského v Bratislave. Témou jej dizertačnej práce je spektroskopia meteorov s cieľom určovania zloženia populácie meteoroidov v našej slnečnej sústave so zameraním na výskum indikátorov prítomnosti vody a organických zlúčenín. Počas doktorandského štúdia sa podieľala na jedinečnom laboratórnom experimente v Inštitúte vesmírnych systémov na Univerzite v Stuttgarte, kde sa testovali viaceré vzorky meteoritov a simulovali s nimi prelet meteoroidu zemskou atmosférou.
Čo je Vedecká cukráreň?
Ide o pravidelné stretnutia študentov stredných škôl s osobnosťami slovenskej vedy, výskumu a techniky. Národné centrum pre popularizáciu vedy a techniky v spoločnosti pri Centre vedecko-technických informácií SR (CVTI SR) v Bratislave oslovuje vedcov odborníkov, ktorí vedia študentom populárnou formou a jednoduchým spôsobom vysvetliť zložitosti vedeckého výskumu. Vedecká cukráreň je pre študentov aj jedinečnou príležitosťou a priestorom na konfrontáciu vlastných poznatkov a názorov na dianie vo vede a v technike. Vo Vedeckej cukrárni sa diskutuje v uvoľnenej a priateľskej atmosfére pri čaji, minerálke a koláčikoch a svoje zohráva aj mimoškolské prostredie. Témy Vedeckých cukrární sa vyberajú podľa aktuálnosti. Vedecká cukráreň trvá cca 90 minút (45 minút vystúpenie vedca a 45 minút diskusia).
(zh)
