Úvodní strana  >  Články  >  Kosmonautika  >  Pane Sulu, vztyčte štíty!

Pane Sulu, vztyčte štíty!

helosphere.jpg
Pokud jste alespoň jednou sledovali některou z epizod seriálu Star Trek, pak jste jistě slyšeli rozkaz kapitána Kirka "Vztyčit štíty!". Ochranné energetické štíty byly lodi Enterprise vždy k dispozici, když na hrdinskou posádku z temnoty kosmu útočili Klingoni nebo jiní nebezpeční vetřelci.

Věřte nebo ne, ale naše sluneční soustava má také svůj ochranný štít. Štítem sluneční soustavy je obrovská magnetická bublina, které se říká heliosféra. Jde o součást slunečního magnetického pole. Nikdo zatím nezná její opravdu přesné rozměry, jedno je ale jisté - je mnohem větší než oběžná dráha Pluta. Všech devět planet tedy leží uvnitř tohoto slunečního štítu.

Heliosféra je nesmírně důležitá pro zachování života na naší planetě. Když se například před několika miliony let prodíral skrz naši část Mléčné dráhy shluk hmotných hvězd ve kterém explodovala jedna supernova za druhou, většina kosmických paprsků z výbuchů byla tímto štítem sluneční soustavy zachycena a naši humanoidní předkové byli ušetřeni radiační koupele, která je mohla i zahubit.

Nic na světě ovšem není perfektní, tedy není dokonalý ani tento štít. Faktem je, že některé druhy útoků z kosmu nezadrží. Řečí Star Treku, "Něco proniklo dovnitř" a to "něco" vždy znamenalo problém. Vezměme za příklad kosmické paprsky. Ty byly díky výbuchům supernov urychleny až k rychlosti světla. Heliosféra jich sice zachytí asi 90%, ovšem zbytek, nejsilnějších 10% z nich pronikne až dovnitř sluneční soustavy. Bublina která nás chrání není navíc citlivá na částice bez elektrického náboje. Magnetické pole sice může zachytit a odklonit nabité částice, jako jsou například kosmické paprsky, ale už nezachytí neutrální atomy a molekuly nebo kousky prachu a skal. Pro ně nechává dveře zcela otevřené.

Proud neutrálních heliových atomů, tak zvaný mezihvězdný vítr, proudí trvale a bez zábran celou sluneční soustavou. Vane od středu galaxie, ze směru od souhvězdí Sagittarius. Protože atomy helia nejsou elektricky nabité, magnetická bublina s nimi nic nezmůže. Proud těchto částic byl objeven zhruba před třiceti lety a je aktivně sledován flotilou kosmických sond NASA i ESA. Jmenujme alespoň ty nejdůležitější: SOHO, EUVE, ACE a obzvláště pak Ulysses.

Po mnoho let byly fyzikální charakteristiky proudu mezihvězdného větru téměř neprozkoumány. Teprve schopnost studovat jej z blízka pomocí moderních sond umožnila trvale sledovat jeho teplotu, hustotu a rychlost. Výzkum tak přinesl poznání, že teplota proudu je poměrně vysoká, okolo 6000°C, to je asi tolik jako povrchová teplota Slunce. Ovšem díky jeho nízké hustotě, jen 0.015 heliového atomu na kubický centimetr, se od tohoto tepla žádná ze sond moc neohřeje. Jen pro srovnání, pozemská atmosféra na úrovni hladiny moře obsahuje miliardu miliard krát (10 a 21 nul) více částic. A nakonec, rychlost tohoto proudu je asi 26 km/s, tedy okolo 94.000 km/h.

Většina lidí si myslí, že kosmický prostor je prázdný. To ale není pravda. Sluneční soustava se právě teď sráží s obrovským mezihvězdným mrakem. "Prázdnota" mezi hvězdami je přeplněna mraky plynů. Zatím co mraky na Zemi mají rozměry v kilometrech, mezihvězdné mraky lze měřit na světelné roky. Existují v mnoha formách, od chladných a temně černých až po velmi barevné a horké. Rodí se v nich (a z nich) hvězdy a než tyto hvězdy zaniknou vrátí do okolního prostoru takových mraků ještě více. Mezihvězdné mraky jsou všude a tedy není žádným překvapením, že sluneční soustava teď jedním z nich prochází.

interstelar_cloud.jpg
Tento mrak se stejně jako většina hmoty ve vesmíru sestává hlavně z vodíku. Víme to díky tomu, že vodík pohlcuje část spektra ze světla blízkých hvězd. Astronomové využívají tohoto pohlcování k určení hlavního tvaru mraku. Jejich závěr zní. Mrak kterým právě sluneční soustava prochází je několik světelných roků široký a je dost roztřepený. (obrázek)

Samotný vodík nepronikne ochranou heliosféry snadno, protože vodíkové atomy jsou ionizovány mezihvězdným ultrafialovým zářením a jako elektricky nabité je heliosféra odkloní nebo zadrží. Naopak atomy helia jsou většinou neutrální a tak se bez problémů vloudí až dovnitř sluneční soustavy. Ačkoliv je helium jen malou částí celého mraku vypovídá před vědci o mraku jako celku. Jeho teplota je také 6000°C, tedy stejná jako teplota heliového proudu. Rychlost proudu, 26 km/s, je také stejná. A pokud je v mraku "standardní" kosmická směs vodíku a helia, což je rozumný předpoklad, pak jeho celková hustota musí být vyšší, asi 0.264 atomů na kubický centimetr.

Jsou tato čísla důležitá? Odpověď zní - ano. Jsou zásadní pro zjištění velikosti a "děravosti" heliosféry. Náš kosmický štít, bublina nafouknutá zevnitř slunečním větrem, je na vnější straně zhuštěná právě tlakem mezihvězdného mraku. Je s ním v křehké rovnováze. Pokud tlak mraku, tedy součin jeho teploty, hustoty a rychlosti bude vysoký, pak přemůže tlak slunečního větru a náš štít se zmenší. Tím se také zmenší i naše ochrana proti kosmickým paprskům.

Za několik tisíc roků sluneční soustava projde úplně skrz tento mrak a jak předpokládají někteří vědci, dostane se do nízkotlaké dutiny zbylé po supernovách, které zde před několika miliony let explodovaly. Heliosféra pak bude expandovat, výrazně zvýší svůj rozměr a následně tím poskytne našim potomkům mnohem lepší ochranu proti kosmickým paprskům.

A co dál? Sluneční soustava se může dostat do dalšího mraku, heliosféra se jehi tlakem zmenší a tak dále a tak dále.

Štíty nahoru? Štíty dolů? To už není jen science fiction.......

Podle: Science@NASA
Převzato: Hvězdárna Uherský Brod




O autorovi



39. vesmírný týden 2016

39. vesmírný týden 2016

Přehled událostí na obloze od 26. 9. do 2. 10. 2016. Měsíc bude v novu. Venuše, Mars a Saturn najdeme večer stále jen nízko nad obzorem. Neptun a Uran můžeme pozorovat celou noc. Na ranní obloze můžeme před svítáním pozorovat kužel zvířetníkového světla do něhož před východem Slunce stoupá planeta Merkur a bude zde také srpek Měsíce.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

Pradědovy Perseidy 2016

Píše se rok 258, 10. srpen. Na rošt nad horké uhlí je položen správce chrámové pokladny před několika dny popraveného papeže Sixta II a je opékán zaživa. Po chvíli volá: „Z jedné strany jsem již opečený, pokud mě chcete mít dobře udělaného, je čas mě otočit na druhou stranu.“ Toto utrpení podstoupil

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Měsíc, Merkur a konjunkce

Další informace »