Související stránky k článku Výzkumy v ASU AV ČR (81): Detekce sopek pod ledovým příkrovem Antarktidy
Jedním z omezujících faktorů výpočtu parametrů gravitačního pole Země je hustota, s níž družicová měření různého druhu pokrývají zemský povrch. Téměř každá družice se dostane do dočasného stavu, kdy se průlety nad určitými místy na Zemi opakují krátce po sobě, zatímco nad jinými se neobjevují. Pokud tento stav trvá, tak je hustota měření nedostatečná a odvozené veličiny jsou tím nepříznivě ovlivněné. Omezujícími podmínkami pro přesnost výpočtu zemského gravitačního pole v těchto situacích se zabýval ve své nedávné práci tým vedený Jaroslavem Klokočníkem z ASU. Jejich práce je vyvrcholením série podobných prací různých autorů na dané téma za posledních asi deset let. Výsledky mají význam pro dálkový průzkum obecně, nejen pro mise o gravitačním poli Země.
Data shromážděná sondou NASA s názvem Juno, která byla pořízena pomocí přístroje JIRAM (Jovian InfraRed Auroral Mapper) na její palubě ukázala nový zdroj tepla v blízkosti jižního pólu Jupiterova měsíce Io. Napovídá to na existenci doposud nepozorovaného vulkánu na povrchu tohoto malého měsíce obří planety. Nová data v oboru infračerveného záření byla získána 16. prosince 2017, kdy se sonda Juno nacházela ve vzdálenosti 470 000 km od měsíce Io.
Dva milióny roků starý led z Antarktidy nedávno odvrtaný týmem výzkumníků poskytuje jasnější pohled na spojení mezi skleníkovými plyny a klimatem v dávných dobách a snad pomůže vědcům porozumět rovněž budoucím klimatickým změnám. V článku publikovaném 30. října 2019 v časopise Nature skupina vědců zkoumala vzduch polapený v podobě bublin v ledu starém 2 milióny roků ke změření obsahu skleníkových plynů – oxidu uhličitého a metanu.
Družicová data mají obrovské využití v praxi. Jednou z aplikací je dálkový průzkum Země, např. v souvislosti s vyhledáváním nalezišť nerostných surovin. Je obvyklé, že pro přesnou lokalizaci je zapotřebí provést měření, např. gravimetrická, v bezprostředním okolí podezřelého místa, a to nejlépe ze Země nebo z letadla. Jaroslav Klokočník z ASU ovšem využil nejmodernější modely zemského gravitačního pole pocházející z družicových i terestrických měření ke globálnímu pohledu na místa nalezišť ropy a zemního plynu v Perském zálivu. Povšiml si, že některé aspekty (deriváty) poruchového gravitačního potenciálu mají v oblastech nalezišť charakteristické chování a mohly by tak posloužit k vytipování míst vhodných pro detailní průzkum.
Dvojhvězdný vývoj nabízí celou řadu zajímavých uliček, jejichž výsledkem jsou exotické typy hvězd. Péter Németh ze Stelárního oddělení ASU spolupracoval na studii, která oznámila objev dvojhvězdy na samotné hranici teoretických limitů. A současně jde o objekt se slibným potenciálem pro budoucí detektory gravitačních vln.
Jedním z nejvýraznějších útvarů na povrchu Marsu je obrovská štítová sopka Olympus Mons tyčící se 26 kilometrů nad okolní pláně v oblasti Tharsis – v rozsáhlé sopečně-tektonické provincii dosahující svými rozměry velikosti Evropy. Existence Tharsis, společně s několika menšími sopečnými centry, dokládá, že sopečná činnost byla na Marsu dříve široce rozšířena. Další rozsáhlý geologický útvar se nachází na východním okraji této provincie. Jedná se o přibližně 4000 kilometrů dlouhý a až 10 kilometrů hluboký systém kaňonů Valles Marineris, jehož vznik není dosud uspokojivě vysvětlen. Sice je často označován za rift, lineární zónu, ve které je litosféra roztahována do stran, ale přesvědčivý důkaz chybí. U pozemských riftů je běžné, že jejich vznik a vývoj je doprovázen sopečnou činností. To vedlo vědce k předpokladu, že by tomu mělo být podobně i v případě Marsu. Jenže se po desetiletí nedařilo přítomnost sopek uvnitř Valles Marineris přesvědčivě prokázat. Změnu přinesl až výzkum mezinárodního týmu vědců pod vedením Petra Brože z Geofyzikálního ústavu Akademie věd ČR v. v. i., kterému se podařilo doložit, že se na dně nejhlubšího kaňonu Valles Marineris, v Coprates Chasma, nachází rozsáhlé pole tvořené malými sopkami a lávovými proudy.
Květnová schůzka členů Kosmologické sekce České astronomické společnosti se nesla ve slavnostním duchu. Důvodem byl avizovaný křest Gravitačního atlasu Antarktidy, významné vědecké monografie autorů J. Klokočníka, J. Kosteleckého a A. Bezděka. Modrá posluchárna Matematického ústavu AV se tak stala svědkem znamenité akce, kde dobré šampaňské pocelovalo jednu z vynikajících současných vědeckých publikací. Okuste tedy, milí čtenáři, prostřednictvím Československého časopisu pro fyziku trošku z té slávy a milé nálady, která z fotografií našeho kolegy Františka Lomoze doslova dýchá.
Model gravitačního pole Země (3D model) a výšky geoidu vypočtený z pohybů družice CHAMP v roce 2003Autor: Astronomický ústav AV ČRGravitační síla je základní silou řídící pohyb těles ve vesmíru. Jednoduchý popis známý ze střední školy jako Newtonův zákon všeobecné gravitace však pro přesný popis například oběžných drah umělých družic Země nestačí. Země není z jejich pohledu hmotným bodem, proto je zapotřebí co nejpřesněji znát charakter gravitačního pole Země. To nelze přesně měřit, avšak lze využít přesné znalosti drah umělých družic na nízké oběžné dráze a tvar gravitačního pole Země vypočítat. Přesně tím ze zabývá tým vedený Alešem Bezděkem z AsÚ.
Když 30. října 2022 nad Baltským mořem a jižní Skandinávií prozářil oblohu jasný bolid, neunikl pozornosti hned několika automatických kamer, včetně jedné z České republiky. Tento bolid však během několika sekund následovalo hned jednadvacet dalších slabších meteorů s podobným radiantem. Zjevně šlo o klastr meteorů, tedy geneticky spojených těles, která se od sebe oddělila krátce před vstupem do zemské atmosféry.
Je možné i v současnosti na Zemi objevit horu? A ne ledajakou, dokonce dominantu v bezprostředním okolí? Vědecký výsledek týmu profesora Jaroslava Klokočníka z Astronomického ústavu AV ČR ukazuje, že to je možné i v dnešní době, kdy je zemský povrch pod bedlivým dohledem kosmických družic, kterým nic neunikne. Přesněji jsou objevy nových hor a pohoří možné právě díky dohledu kosmických družic. Jen ne takových, které pořizují přímé snímky povrchu. Využít se musí jiných měření, konkrétně měření gravitačního pole s patřičným rozlišením, radarově určených výšek povrchu (družicová altimetrie) a výšek pevného povrchu pod ledem určených radarem penetrujícím skrze led na družicích i letadlech. Tým Jaroslava Klokočníka zvolil pro kandidátky na sopky ženská jména. A tak můžeme jen doufat, že v oblasti jezera Vostok se v budoucích mapách objeví pozice dvou „českých“ hor označených jako Dana a Zuzana.
Mezi hvězdami je hned několik typů, které zcela přirozeně představují nádech exotiky. Mezi ně patří zcela bez pochyb i Wolfovy-Rayetovy hvězdy, vyvinuté hmotné hvězdy, které přišly o své vodíkové obálky. Jenže není všechno zlato, co se třpytí, a Olga Maryeva ze Stelárního oddělení ASU společně se svými kolegy ukazuje, že mnohem tuctovější hvězdy se mohou za Wolfovy-Rayetovy maskovat. A některé velmi úspěšně.
Pozorování slunečních skvrn s vysokým rozlišením odhalují přítomnost velmi jemných struktur, z nichž některé se nacházejí na samotné hranici pozorovatelnosti. Již delší dobu je známa přítomnost tzv. penumbrálních zrn, jasných struktur v penumbře skvrn, jejichž zdánlivý pohyb není stále uspokojivě vysvětlen. Michal Sobotka ze Slunečního oddělení ASU vedl studii, která statisticky ověřovala hypotézu tento zdánlivý pohyb vysvětlující.
Analýza polarizace rentgenového záření je užitečným nástrojem, jak upřesnit některé fundamentální parametry extrémních astrofyzikálních objektů, jako např. černých děr obklopených akrečními disky. Toto diagnostické okno se otevřelo teprve nedávno a odborníci tak v současnosti sbírají cenné zkušenosti. Historicky první využití rentgenové polarizace ke změření rotace černé díry prezentovali i odborníci z ASU v mezinárodní spolupráci v nedávno publikovaném článku v časopise Astrophysical Journal.
Obří hvězdy spektrálního typu B, v jejichž spektru se objevují emisní čáry, jsou v dlouhodobém výzkumném hledáčku Michaely Kraus ze Stelárního oddělení ASU. Tentokrát byla součástí týmu, jehož cílem bylo vysvětlit význačnou fotometrickou periodu s délkou 1,9 dne nedávno objevenou u hvězdy MWC 137.
Před několika lety se otevřelo zcela nové pozorovací okno do vesmíru. Byly poprvé spolehlivě detekovány gravitační vlny. Od té doby počet pozitivních detekcí neustále roste. Odborníci z Oddělení galaxií a planetárních systémů ASU se zabývali možností detekce gravitačních vln z jiných typů zdrojů, než které jsou v popředí tohoto oboru dnes.
V oboru exoplanet se astronomové posunuli od pouhého objevování k jejich charakterizaci. Zajímavé jsou nejen parametry samotné planety a její oběžné dráhy, ale také, má-li planeta atmosféru a z čeho je složena. Petr Kabáth ze Stelárního oddělení ASU byl spoluautorem studie, která se zabývala možnostmi sledování zajímavého jevu, který ve Sluneční soustavě nenastává – vypařování atmosfér.
Vysokoenergetické částice přicházející od Slunce jsou příčinou některých technologických problémů spojených s proměnami kosmického počasí. U Země však v této souvislosti registrujeme ještě další pozoruhodný jev – významně zvýšené zastoupení těžkých iontů v chemickém složení těchto urychlených částic. To jde na první pohled proti „zdravému rozumu“: Jak je možné, že těžší částice se urychlují snadněji než ty lehčí? Miroslav Bárta ze Slunečního oddělení ASU se podílel na dvou studiích, které se urychlováním iontů různých chemických prvků zabývají pomocí numerických simulací.
Rentgenové dvojhvězdy jsou laboratořemi akrečních procesů probíhajících v okolí černých děr hvězdných hmotností. Studie publikovaná Anastasiyí Yilmaz pod vedením Jiřího Svobody z ASU ukazuje, že vlastnosti systémů určené z pozorování silně závisí na použitém interpretačním modelu.
Sluneční atmosféra je velice dynamická, obzvláště pokud budeme mluvit o jejích vyšších vrstvách – o chromosféře a koróně. Není divu, že zde pozorovatelé tu a tam pozorují výrazné struktury, které se vymykají svému okolí. Takovými útvary jsou například tzv. sluneční tornáda, jejichž název evokuje podobnost s těmi pozemskými – tedy divoce rotující sloupce plynu. Stanislav Gunár z ASU s dalšími kolegy z ASU i zahraničních institucí uvažovali, zda je tato analogie realistická.
Výbuch novy patří mezi jeden z jevů na obloze, který dokáže překvapit nejednoho astronoma. Nejcennější exempláře jsou takové, pro něž existují delší dobu trvající pozorování před výbuchem i po výbuchu. Takové dva systémy studoval v článku publikovaném v Astronomical Journal Vojtěch Šimon ze Stelárního oddělení ASU.
